概括
介绍了液体循环热回收新型排风空调机组的原理、流程、分类、优缺点，总结了其在医疗建筑中的设计方法。 以济南某医院门诊医技综合大楼为例，分析了新型液体循环热回收排风空调机组的经济性。
关键词
医疗建筑液体循环热回收 新排风空调机组交叉感染 经济回收期
作者
山东省建筑设计研究院有限公司 赵建波 于晓明
王聪，广州同方瑞丰节能科技有限公司
0 前言
近年来，随着我国医疗行业的快速发展，医疗建筑越来越多，医疗建筑的能耗越来越受到关注。 在医疗建筑总能耗中，空调系统能耗占比较大，一般为20%～40%，空调系统能耗中新风能耗占20%到 30%。 因此，在空调新风系统中采用有效的节能降耗技术，对降低医疗建筑的总能耗具有重要意义。
新风系统采用排风热回收技术，可有效降低新风系统负荷。 液体循环热回收新排风空调机组具有新排风无交叉、布置灵活等优点，非常适合在医疗建筑中应用。 简要介绍了液体循环热回收新排风空调机组（液体循环热回收新排风空调机组设计总结，并以某工程为例分析其经济性举个例子。
1 液体循环热回收新型排风空调机组简介
1.1 原理与过程
液体循环热回收新排风空调机组，又称中间热介质热回收新排风空调机组，它是安装在新排风空调机组上带有水-气热回收换热器，两个热回收装置之间的液体循环通过液体循环泵和管道进行热交换，将热量传递给新风或排风，从而对新风进行预热或预冷。 循环液体一般为水。 在严寒和寒冷地区，为防止霜冻，应使用乙二醇水溶液，并根据当地室外温度和乙二醇的凝固点选择不同的浓度。
液体循环热回收新型排风空调机组流程图如图1所示。
图1 液体循环热回收新型排风空调机组流程图
液体循环热回收新风空调机组根据实际需要在热回收换热器后侧（按新风方向）增加水气换热器，可对热后的新风进行加热或冷却。回收和热交换。
1.2 分类
液体循环热回收新型排风空调机组在调节方面可分为水量调节装置和风量调节装置； 从新型排风热回收换热器的匹配关系来看，可分为一对一、一对多、多对一、多对多等形式。
1.3 优缺点
液体循环热回收新型排风空调机组的优点如下：
1）新风与排风通过中间液传递能量，无直接接触，不存在新排风交叉感染风险。 由于医疗楼内人员多、流动性强，服务对象是患者和医护人员，既要满足患者康复的需要，又要满足医护人员在办公场所工作的需要。长期以来，医疗环境对供暖和空调系统的舒适性提出了更高的要求，而空调和通风系统必须充分考虑空气交叉污染的问题。 如果采用一般的热回收方式，与新排出的空气有接触，容易发生交叉污染。
2）热回收换热器采用管路连接，新型排风空调机组为分体式，安装灵活方便。 在医疗建筑中，功能和平面布局复杂楼宇自控送风湿度高，分体式液体循环热回收新排风空调机组可灵活布置，对应的室外新排风口可有效拉开距离，避免短路。
3）运行稳定可靠，使用寿命长。
4）循环泵和热回收换热器为常规产品，设备成本低，维护方便。
液体循环热回收新型排风空调机组的缺点如下：
1）新排风通过循环液进行间接换热，换热效率低，市场主流产品的热回收效率低于65%，可通过优化换热来保证换热器的交换面积与设备制造时的风速。 热回收效率不低于55%，设备热回收效率通常为55%～65%。
2）热回收换热器根据显热进行热交换，不能回收潜热。
3）由于循环水泵、膨胀水箱、循环管路等设备，增加了新排风空调设备的初期投资； 由于循环水泵的设备和2台余热回收换热器增加风阻，增加了机组的运行成本。
2 医疗建筑液体循环热回收新型排风空调机组设计概要
液体循环热回收新型排风空调机组设计中，循环液体及合理质量百分比的确定，新型排热回收换热器的设计选型计算，膨胀水箱的计算选型循环水泵等可以在相关的说明书和图册中找到，本文不再赘述。 笔者主要总结了近年来医疗建设项目中液体循环热回收新型排风空调机组的设备型式设计、控制系统设计、液体循环管路设计。
2.1 设备型式设计
随着市场容量的增加，市场上有很多专业生产液体循环热回收新型排风空调机组的厂家，但也有只用2台简易新风机组做这种设备（一台用于新风）的厂家。 air and one for ) wind),只考虑足够的风量，热回收换热器没有经过专业的设计、计算和选型，导致热回收换热面积不足，热回收效率降低。 因此，设计选型应参考专业厂家生产的产品，设计人员应建议施工单位采购专业厂家的产品。
目前市场上生产的液体循环热回收新排风空调机组根据风机频率是否可变分为定风量机组和变风量机组。 定风量机组与定风量终端配套使用，变风量机组与变风量终端配套使用。 在实际医疗建筑设计中，可根据机组服务区域的特点选择定风量或变风量机组，以达到更节能的目的。
机组内液体循环系统的液体循环泵、膨胀水箱及相关辅助设备，在设计上建议集中布置在排风机机组内。 这种设计在管线设备较多的医疗建设项目中具有以下优点：产品安装、维护方便，后期维护不会扯皮。 但这样会增加排烟机组设备的体积，设计时应预留足够的设备安装和维修空间。
2.2 控制系统设计
在医疗建设项目施工中，为避免设备招标漏项、施工时权责不清，建议设计的液体循环热回收新排风空调机组自带控制柜和控制系统。 相应地，对新型排风机组的控制和检测系统提出了详细的要求。 根据具体项目特点，新风空调机组控制检测系统可包括但不限于。 风机启停控制、运行状态检测及故障报警、电动风阀、防火阀连锁启闭控制、电动水阀启闭控制及调节、粗滤器状态检测及堵塞信号报警、盘管防冻信号及连锁控制、净化装置启闭控制、运行状态检测及故障报警、进风温度检测、PM2.5浓度检测、送风温湿度检测、加湿器启停控制、运行状态检测及故障报警、溶液泵启停停机控制、与相应的热回收排风空调机组连锁控制、机房液晶控制屏、楼内新型热回收排风机机组的集中控制与显示等； 排风机控制及检测系统可包括但不限于：风机启停控制、运行状态检测及故障报警、电动风阀、防火阀连锁启闭控制、排风温度检测、风机启停控制溶液泵、与相应的热回收新风空调机组连锁控制、楼内热回收新风排风机集中控制与显示等。
液体循环热回收新型排风空调机组之间的信号连接线、线路管道，建议机组制造商提供性能参数，设计单位审核，空调施工单位采购施工。
2.3 液体循环管路设计
当循环液采用乙二醇溶液时，由于乙二醇溶液与锌接触会发生化学反应，因此液体循环管路不应使用含锌材料。
液体循环热回收新排风空调机组虽然布置灵活，但新排风机组之间的液体循环管路不宜过长，以免过分降低热回收效率。 在医疗建筑工程设计中，一般不超过20～30m为宜。
3医疗建筑液体循环热回收新型排风空调机组经济性分析
济南某医院门诊医技综合楼项目采用2台2000、/h新排风空调机组，5台新排风空调机组，风量4 000 m3/h，风量5 000 m3/h 新增排风空调机组8台，新排风量70 000 m3/h。 下面就使用液体循环热回收新排风空调机组和普通新排风空调机组的经济性进行分析。
3.1 回收冷热计算
济南夏季室外空调计算参数：干球温度34.7℃，湿球温度26.8℃，比焓84.9 kJ/kg，含水率19.4 g/kg； 冬季室外空调计算参数：干球温度-7.7℃，湿球温度-9.3℃，比焓-5.2kJ/kg，含水率1.1g/kg：本项目室内设计干球温度：26℃夏季20℃，冬季20℃。
夏季工况，当室外干球温度高于26℃时，开启乙二醇溶液泵进行热回收； 冬季工况，当室外干球温度低于15℃时，开启乙二醇溶液泵进行热回收。 回收。 根据选用的新型排风机组（风量为10 000 m3/h），计算冬季和夏季不同室外计算参数下换热盘管的热回收效率，结果如表1所示。
通过表1中几种室外温度下的效率计算可知，热回收机组的效率均能保持在60%以上。 虽然表1中几个室外温度工况点的效率不能代表所有室外温度工况点的效率，且结果具有理想化和偶然性，但以上几个室外温度工况点计算的效率也可以定性地反映所有室外温度工况下的效率。任务点。 因此，为简化计算，后续计算效率均取60%。
济南市月平均干球温度如表2所示。
从表2可以看出，济南市高温天气主要出现在6-8月，低温天气一般出现在11-次年3月。 液体循环热回收按6-8月和11-次年3月计算。 机组夏季和冬季的热回收。 医院在夏季每小时干球温度高于26℃时开启热回收装置，在冬季每小时干球温度低于15℃时开启热回收装置。 热回收装置开启时间为每天10小时，时间段为08:00-18:00。 以济南市气象参数表中每小时干球温度选取满足上述要求的时长。 新风经过热回收换热器后的温度和在室外时均温度下的热回收量如表3所示。
3.2 经济分析
与普通新型排风空调机组相比，液体循环热回收新型排风空调机组的初期投资有所增加。 由于增加了余热回收换热器和循环泵，机组的运行成本也有所增加。 而通过回收冷热，可以减少新风系统的制冷和供热，从而降低空调系统的运行成本。 通过比较两种方案的初期投资和运行成本，计算出液体循环热回收新型排风空调机组的静态投资回收期，并分析其经济性。
3.2.1 初期投资（见表4）
3.2.2 年运营成本
本工程空调运行时间按夏季750h、冬季1530h计算； 当地电费0.9元/(kW·h)； 成本为0.3元/(kW·h)。
新建排风空调机组年运行费用见表5。
液体循环热回收新排风空调机组与普通新排风空调机组相比，夏季和冬季空调系统年运行费用降低，见表6。
与普通新型排风空调机组相比，该项目液体循环热回收新型排风空调机组每年降低运行成本8.63万元。
3.2.3 静态投资回收期
本项目液体循环热回收新排风空调机组静态投资回收期为2.09a。 假设液体循环热回收新型排风空调机组使用寿命为15年，则在服务周期内可节约成本111.45万元。
通过以上计算分析可以得出，虽然液体循环热回收新型排风空调机组较普通新型排风空调机组增加了初投资和机组本身的运行成本，但降低了空调系统运行成本，2年左右可收回初期成本。 投资，然后每年减少的运营成本是相当可观的。 本项目设计选用定风量液体循环热回收新型排风空调机组。 在实际医疗建筑工程设计中，可根据机组服务区域的特点选择变风量机组，根据房间标定的污染物浓度实现变风量机组。 风量运行不仅能提供更高质量的空气，还能更大程度地降低运行成本，产生更好的经济效益。
4 结语
在节能减排越来越重要的今天，各种通风空调节能技术越来越多地应用于实际工程中。 液体循环热回收新排风空调机组具有不交叉新排风、布置灵活、运行成本低等优点。 它将在医疗建设项目中得到越来越广泛的应用。
本文引用格式：赵剑波，于晓明，王聪。 医用建筑液体循环热回收新型排风空调机组设计总结及经济分析[J]. 暖通空调, 2021, 51 (7): 78 -81
简介：新空调通风系统施工安装完成后，系统运行是否能达到预期的设计效果，必须进行各方面的检测和调试，方可交付给业主。
对于空调工程，完整的检查调试内容包括：检查系统各环节的电气设备和电路；空调设备运行试验；自控系统各环节的调试；空调房间内气流参数的测量和调试等。然而，建筑工地常用风机设备的风量和风压检测楼宇自控风管静压作用，空调房间的风量平衡调节往往费时费力由于方法或观念不当，得不到好的结果。笔者根据自己的经验，结合拜耳HDI的实践，主要讲一下在风机设备检测和风量平衡调整方面的经验，
1、风机设备检测 这里，箱式风机、裸风机（相对于箱式风机）、组合式空气处理器都属于风机设备。对于此类设备，我们主要讨论风机的风量和风压。检测手段和方法。
十一、基本原则
111.风量测量
在保证风道严密无漏风的情况下，风机的风量可由风机吸入端或排气段连接的风道内的平均风速乘以风道的横截面，即
风管的截面积很容易获得，风管内的风速必须用专用仪器测量。在流体力学中，来流被驻点A阻断，速度从最初的V减小到0，由伯努利方程可知
流入流速为：
即测出总压与静压（即动压）之差，根据上式可求出流出速度。通过皮托管连接微压计即可测量动压（结构如右图）。以上就是实验室理论中准确测量风管风速的方法。在施工现场，由于现代测量仪器的发展，我们可以通过数字式风温仪、风速仪、风速仪直接测量风道内测点的风速。但数字风温、风速、风压的测量精度受仪器性能的限制，
112、风压用于测量风机设备的风压。在施工现场，经常会遇到总压和外余压这两个概念，比较容易混淆。它们都是描述风机设备在工作状态下能够向通过风机的介质（通常是空气）提供能量的指标，但对应的风机设备类型不同。例如，对于裸风机（如轴流风机），表示风机的全压，即在铭牌上标明全压；对于组合式空调或箱形风机，产品说明书采用外余压的说法，注意，此时的压力值不是机组内风机的总压力值，而是机组内风机克服机组自身阻力损失后的全压值，即机组全压。下图是《ASHRA 05手册》中风机连接管路的总压、静压和动压变化曲线。从图中我们可以清楚的看到风机位置，由于风机的作用，管路风机全压急剧上升，利用风机排放端的全压来克服局部阻力和阻力沿着风机后端的管道。设计院在选择风机设备时的压力参数也是按照这个原则来选择的，即在考虑风机吸入端初始压力的基础上，风机能将额定（设计要求）流量的空气压力提高到多高，风机出口端获得的总压力足以克服管道沿线阻力和局部阻力。因此，测量风机设备外的总压或余压，实际上是测量风机设备吸入端和排出端的总压差，正确的方法应该是两点测量。在施工现场，有人习惯于测量与风管壁相连的风机吸入端和排出端的静压差，以确定风机的全压或机外余压。从下图看似乎没有问题。总压差与静压差相等。可以，但是下图中有一个限制，就是风机的吸气口和排风口的直径必须相等，但是我们知道组合式空调机组的吸气口和排风口的直径是通常情况下是不同的，即使是风机两侧连接的风道管径也通常是不同的，所以笔者建议用总压差来判断风机设备的性能。
12、施工现场测量方案
121.风量测量方案 基于以上基本原理，风机的风量测量主要是通过测量与风机吸气端或排风端相连的风道内的平均风速得到的。
一种。测量仪器：比较准确的方法是用皮托管、U型管或微压计测量风管的动压差，由式1可得。
在施工现场，常采用数字式风速、温度、压力表直接测量管道内测点处的风速。
b. 测点布置 对于风机设备，风量检测孔通常选择在靠近吸入端或排出端的直管段上，管道内气流相对稳定。由于风扇叶片的影响，导致气流紊乱，所以笔者建议在风扇吸风端开一个检测孔。对于矩形风管，根据风管截面的大小，将其分成若干面积相等的小块，测量每个小块中心的气流速度。测点间距D≤200mm。对于圆形风口，可以根据其直径测量测点（如下图，图中黑点为测点位置）。
对于测点间距，一般要求D≤200mm，但考虑到一些特殊情况，如条件有限，测点就在风量调节阀后面，距离调节阀比较近。受空气湍流的影响非常严重，此时，为了获得准确的结果，测量点之间的距离越小越好。测量各点风速后，可采用算术平均法或加权平均法（当气流呈湍流且测点数据离散度较大时使用）计算平均风速，然后计算风量.
122、风压测量方案从以上基本原理可以看出，风压测量主要是测量风机设备吸入端和排出端的总压差。因此，风压测量孔宜开在靠近设备出入口的两侧，尽量靠近出入口风口。
将皮托管从风压测量孔伸入风道，将皮托管尖端对准气流方向，从皮托管连接测压仪（可以是U型管、微压计或数字压力表) ) 来测量总流量压力。计算风机设备吸入端与排放端的总压差，并与设备数据的总压或外余压进行比较，判断风机设备是否满足设计要求。
十三、现场注意事项
一种。确保仪器在有效期内，必须正确使用仪器。有缺陷的仪器和不正确的使用方法对测量结果影响很大。
b. 测量时应考虑环境条件，测量与室外空气相连的管道时应特别注意。如场景图1所示，当室外有较强的自然风时，会对管道内的气流造成扰动，影响测量结果。
C。测量风机风压时，皮特管的尖端必须朝向来风方向。如果现场条件有限，也可以模拟皮特管（用玻璃管或橡胶管），但要保证来流方向正确，测得的值为总压力。测量风压时，是否多点测量并取平均值，根据笔者的经验，靠近进风口和出风口测量变化很小。如果测点距离进出风口较远，各测点的测量值会因气流不均而发生变化，也可以计算平均值，但与真实值会有偏差，
d. 判断风机是否合格，应将测得的风量和风压与风机的性能曲线进行比较。如果实测风压高于铭牌，风量小于铭牌，则风机不一定不合格（如某物流项目中两台排气扇的第一次测量结果）。判断风机是否合格，需要在风道系统或设备选型上寻找原因。如果实测风压风量也超过铭牌值但符合设备性能曲线（如HDI项目实测结果），则基本可以确定设计院设备选型有问题. 还补充说，理想的设计和施工是设计参数，设备的额定参数和实测值相互一致，风机设备在额定条件下运行是最好的。如果三者偏差较大，在管路系统中人为增加阻力元件，强制设备出力满足设计参数，长期在这种不规范的工况下运行，势必增加电能消耗，缩短使用寿命设备的使用寿命。
2、风平衡调试在目前的空调系统中，人们对舒适性的要求越来越高。密闭的办公室和空气流通不畅，需要设计强制空气循环机构，使空调处理后的空气按一定比例送至各个房间。这里主要结合笔者在HDI项目中的实践，探讨如何进行风管系统的风平衡调试。
21. 基本原则
风平衡调试方法笔者主要采用参考风口调整法。参考风口调整方法的基本原则是：调整前，确保管路中所有阀门全开，先用风速计测量所有风口的风量，并计算各风口实测风量与风口风量的比值。设计风量百分比列于表中，从表中找出各分支比值最小的风口。然后选取各支管比值最小的风口作为各自的基准风口，调整各支管风口，使各风口比值近似相等。然后调整支管风阀，使各支管风量与设计风量之比大致相等。只要将相邻两根管子的参考出风口调成平衡，就说明两根管子也达到了平衡。以此类推，调整各支管风量与设计风量之比，使其大致相等。最后调整主风道阀门，使总风量达到设计给定值，再测量风口风量，即为风口实际风量。调整各支管风量与设计风量之比，使其大致相等。最后调整主风道阀门，使总风量达到设计给定值，再测量风口风量，即为风口实际风量。调整各支管风量与设计风量之比，使其大致相等。最后调整主风道阀门，使总风量达到设计给定值，再测量风口风量，即为风口实际风量。
施工现场有一种看法，先调节总风量达到设计流量，然后逐级调节下部风管风量，最后到达终点。理想的是像切蛋糕一样分配流量，但下层任何风门的变化都会影响管路的局部阻力，从而影响总风量。也许作为初步或粗略的调整，这种方法也可以作为参考。如果你想微调风量，这个方法是毋庸置疑的。
22、施工现场调试方案
221. 测量仪器 从以上基本原理可知，风平衡中最重要的工作是测量各风口的风量，然后与设计值进行比较。因此，针对不同的风口选择合理的风量（或风速）测量仪表尤为重要。现场常见的风口类型有散流器、分缝风口、铁丝网风口等，我们常用的仪表有：
对于安装在吊顶表面的散流器，最理想的风量测试仪器是风量罩，方便测量（对于一些槽式出风口，如风机盘管的长条形出风口，像爪形出风口，风量盖需要少换。）读数准确，省去了计算的麻烦。在条件有限的情况下，散流器和缝隙式风口最好采用叶轮式风速计，沿风口表面匀速运动可得到风口的平均风速。叶轮式风速计特别适用于测量铁丝网式出风口，如局部吊顶回风口、抽风机出墙排风口等。比风量罩更方便，测量数据比数字风速计更准确。数显风速计通常用于测量风管系统支管的风量。通常，我们不需要通过在支管上开测量孔来测量支管的风量。支管上所有出风口的风量加起来就是支管的风量。
222. 风平衡调试步骤 下面结合笔者对HDI项目C397楼生产服务楼新风系统风平衡调试的实践，对风平衡调试的步骤进行探讨。C397楼为单层办公楼，包括办公室、卫生间、机修车间、休息室等。空调系统为新风处理器加风机盘管系统，机房布置在楼顶。
一种。研究图纸，编制风平衡调试记录表，将设计的新风量、风口形式等信息填入表中。
b. 试验仪器和现场试验条件的准备，如打开所有系统阀门、关闭影响试验的门窗等。 c．装置被打开，系统被初步测试和记录。
d. 分析数据并进行初始系统调整。观察C397空调新风系统管路图，我们命名为支路1，为支路2，789...18为支路3。查看C397空气平衡调试记录表中4月24日的数据，可以看出支管2的风量明显偏大，支管3的风量也偏大。花费。
e. 重新测量记录，同时按基准出风口调试方法调整各支管风量基本等于设计值的百分比。以支管2为例，发现21号风口的比值最小。以此作为支管的参考 2、调整20号风口的调节阀，使两风口的比值（假设为X0）大致相等，再调整19号，使19号的比值为与前两个中的任何一个进行比较以使比率相等（假设 X1）。注意需要重新测量20号或21号风口的风量。X1 和 X0 不是相等的，而是一个新的平衡。至此，支管2的所有出水口都达到了相同的比例，即支管2是平衡的。通过这种方式，
F。各支管之间进行平衡调整。调节支管2和支管3的控制阀D2、D3，使两支管的流量等于设计值。这时可以在调节阀上钻孔测量风速和流量，但人为误差比较大。也可以测量各风口风量之和作为支管风量，比较准确，但工作量大。
G。调整上级控制阀D1、D4，改变管路流量，使比例大致相等，最后调整主阀D5，使总流量达到设计值，各支管、各风口自动分配流量成比例，系统将达到基本平衡。
H。测量每个风口的风量，考虑房间的使用情况等因素，对风口进行微调，将最终结果填入风量平衡记录表。
23、现场注意事项
一种。风平衡调试前，首先要测量风机设备是否符合设计或管路系统要求。若设备选用不合理（如HDI项目C398的新风处理器明显选用偏大），需向业主及设计院报告，对设计新风量值进行修正。否则，调试会很困难。
b. 能否确定管道末端风口为最不利点？根据笔者的经验，不一定。有时靠近支管根部的出风口风量最小。
C。规范要求调试风量与设计偏差控制在10%以内。是不是新鲜空气越大越好？这个要结合实际情况，比如厕所，吸烟室等。笔者在调试C397项目时，有意识地降低新风量，增加排风量，使房间保持负压，防止异味外泄出去。3、结语 空调系统调试是暖通空调建设的重要组成部分，也是一个相对复杂、技术要求高的过程。但笔者认为，正确的理论指导，完善的检测仪器，认真细致的工作精神，相信能取得良好的效果。
