節(jié)能住宅的標志性特征之一就是有著高效的熱回收裝置。其中最廣為使用的就是熱回收通風機(HRV)。HRV能夠清除陳舊的空氣,并用室外的經(jīng)熱回收預熱的新風代替直接導入空氣。與標準房屋相比,安裝了HRV的住房室內(nèi)空氣質(zhì)量更好,能耗更低。
HRV原理非常簡單:帶有熱交換芯的氣密盒,當熱氣通過盒時,它會將熱量從室內(nèi)空氣傳遞到外部空氣。此外裝置中還裝有兩個風扇以鼓動空氣。
熱回收通風機HRV
在所有現(xiàn)代家庭中,通風都是必不可少的。考慮到住房的能源效率,住房的密封性要比普通建筑物高,因此需要在整個房屋中分配新鮮空氣。中央通風系統(tǒng)從高濕度空氣區(qū)域(例如浴室和廚房)排出陳舊的室內(nèi)空氣,同時向起居區(qū)和臥室提供新鮮空氣。中央通風還提供了過濾器以去除外部空氣中的顆粒,過敏原和化學污染物。從而得到分布均勻,新鮮,干凈的空氣。
單純的通風會導致熱量(或冷量)的流失,使得空氣質(zhì)量與能源效率成為相互矛盾的兩方面。而HRV便能一定程度解決這個矛盾。高度氣密的結(jié)構(gòu)與中央通風系統(tǒng)相結(jié)合,可以通過傳遞出氣流中的熱量來預熱進入的空氣。換熱器可以吸收70%至95%的熱量,以減少加熱進入的空氣所需的能量。在較冷的氣候下,這尤其有價值。
全熱回收通風ERV系統(tǒng)
全熱回收通風(ERV)是一種能量回收過程,它交換正常排出的建筑物或空間空氣中包含的能量,并使用它來處理(預處理)室外通風空氣。在較暖的季節(jié),系統(tǒng)會先進行預冷和除濕,然后在較冷的季節(jié)進行加濕和預熱。
HRV和ERV在大多數(shù)氣候區(qū)中的表現(xiàn)都一樣好。但是,什么是熱回收通風設(shè)備(HRV)和和能量回收通風設(shè)備(ERV)之間的區(qū)別?主要區(qū)別在于,HRV僅在流出和流入的氣流之間傳遞空氣的溫度,即顯熱。但是空氣中總是含有一些水蒸氣,而水蒸氣也含有能量。ERV在傳入和傳出的氣流之間傳遞顯熱以及大量的水蒸氣,以及該蒸氣中的能量。由于ERV捕獲了這種額外的能量,因此其效率等級通常高于HRV。
可能你會有疑問,通風的目的不是為了除濕嗎?為什么要配備返回一些水蒸氣的設(shè)備?一些氣候非常干燥的地區(qū),將受益于ERV的這一功能。比如在美國西部的許多內(nèi)陸地區(qū)可以使用。而在美國東南部,情況相反,但ERV仍然適用。這里,室內(nèi)空氣已被除濕,因此通風會引入相對濕度高得多的外部空氣。在這種情況下,ERV將濕度排回到室外,并有助于保持較低的室內(nèi)濕度。
這兩個例子似乎矛盾。在一種情況下,房屋內(nèi)保持濕度,而在另一種情況下,濕度被排出。但是,在這兩種情況下,水蒸氣都從較潮濕的空氣流向較不潮濕的空氣流躍過巖心,并返回到原來的位置。與基本物理學一致,水蒸氣從較高濃度移動到較低濃度。
其他熱回收系統(tǒng)
-冷卻水熱回收系統(tǒng)
冷卻水水熱回收系統(tǒng)會重復利用冷卻過程產(chǎn)生的熱量,這些熱量原本會被冷卻塔或冷凝器排出。根據(jù)建筑系統(tǒng)及其相對負荷,回收的熱量可用于預熱低溫加熱熱水回路或服務熱水回路。這不僅減少了所需的加熱能量,而且還減少了用于排熱的冷卻塔風扇能量以及冷凝器泵能量。
-制冷劑熱回收系統(tǒng)
制冷劑熱回收系統(tǒng)類似于冷卻水熱回收系統(tǒng)。這其中熱氣再熱(Hot-gas reheat)是十分有效的回收策略。熱氣再熱是通常在專用室外空氣系統(tǒng)(DOAS)中使用的常見熱回收類型。來自直接膨脹式冷卻盤管出口的熱氣繞過冷凝器,并用作自由再熱,以降低供氣(SA)的相對濕度(RH)并減少除濕模式下過冷的可能性。每當除濕占主導地位或需要使SA溫度保持中性時,例如在有恒定除濕負荷且空間設(shè)定點約為80°F的游泳館中,熱氣再熱都是一種有效的策略。專用泳池除濕機還可以將回收的熱量用于泳池加熱。