转轮热回收与乙二醇热回收的比较分析

转轮热回收与乙二醇热回收对比分析
一、转轮热回收和乙二醇热回收工作原理
转轮热回收：以轮芯作为换热媒介，转轮使用定制的蜂窝状金属材料，表面涂有一层特殊等级的吸附材料分子筛干燥剂。

将转轮置于风道之间,从而使其分成两部分。

来自空调房间不新鲜空气从一半转轮排出，室外空气以相反的方向从另一半转轮进入。

同时，轮子缓慢旋转（约20RPM）。

金属层从较热（冷）空气流吸收存储热量（冷量），并释放到较冷（较热）部分,显热发生转移。

附着干燥剂的金属片将来自高湿度的空气流里的湿气冷凝后，通过干燥剂吸收（同时释放热量），再蒸发（吸热），将湿气释放到低湿度的气流里，这个过程将潜热转移。

乙二醇热回收：以换热器和乙二醇溶液作为换热媒介在排风侧将排风中的冷量(热量)通过换热器传递给乙二醇溶液，降低（提高）乙二醇溶液的温度，然后通过循环泵将被冷却（加热）的乙二醇溶液输送到新风侧的换热器中，降低（提高）新风温度，减少系统的负荷和整个空调系统的运行成本。

二、关键部件外形图
转轮热回收转轮：
乙二醇热回收换热器：
三、关键部件材质
转轮热回收转轮：
可选用进口优质产品美国百瑞（Bry-Air）热回收转轮，美国百瑞（Bry-Air）热回收转轮为能量回收领域的领先品牌。

其特点如下：
1、独有分子筛技术：百瑞热回收转轮的基材采用铝箔材料，在铝箔表面覆盖不可移动式分子筛干燥剂；相比采用其他材料覆盖在铝箔上的其他热回收转轮，美国百瑞（Bry-Air）热回收转轮在铝箔表面覆盖低微孔尺寸佛石干燥剂，仅容许水分子通过，拒绝所有其他污染物，其结果是污染物只留在排风中。

2、百瑞转轮内置净化装置：消除了交叉污染，做到新风和排风气流的隔离，防止新风排风的交叉污染；净化装置具备严格的空气流隔离功能，以防止细菌、灰尘和污染物从排风侧携带到新风侧，净化装置和迷宫式密封系统把交叉污染的排风浓度限制在0.04%。

3、清洁扇：转轮采用可调整式内置清洁扇清洗部件；免除清洁烦恼，降低运行成本。

乙二醇热回收换热器：
排风侧的换热器和新风侧的换热器组成，两换热器直接通过乙二醇管道相连，通过循环泵循环。

由于有载冷剂乙二醇的存在，乙二醇有一定的挥发性及有毒性，且是可燃性液体，存在泄露隐患。

四、与空调系统配套情况
转轮热回收：
由于转轮热回收整体结构简单，无连接件。

则与空调系统配套较为方便，可作为空调箱的一个功能段可以上下安装也可以左右安装。

可以承收5.5m/s的面风速，占用空间小。

乙二醇热回收：
由于连接部件较多，结构复杂，连接件较多。

则与空调系统配套较复杂，连通管道的泄漏，换热媒介的质量，换热器的质量，管道循环泵的质量，均可形成空调整套系统隐患。

可作为空调箱的一个功能段可以上下安装也可以左右安装。

比较适用于送排风须完全隔离的（甚至是远距离的末端处理）送排风系统。

可承受的最大面风速为2.8m/s，占用空间大。

五、换热效率
转轮热回收：
中间换热媒介单一，换热效率高，在高温高湿条件下显热效率和潜热效率到均可达到70％以上，最高可达90％（焓换效率）。

乙二醇热回收：
间接能量回收（显热）型,中间换热媒介较多，换热效率低，显热效率一般仅为30－40％，最高仅能达到45％基本上无潜热回收（温度交换效率）。

下面就本工程单台机组冬季运行时作经济分析：
转轮热回收换热效率按70%，乙二醇热回收换热效率按40%，其他参数暂定如下： 回风风量m 3/h 100000 新风风量m 3/h 100000 排风风量m 3/h
100000
送风风量m 3/h
100000
另外北京地区冬季室外空调计算干球温度-12℃,相对湿度45%，相对应的焓值为-10.68 kJ/kg ；冬季室内空调设计干球温度按30℃,相对湿度60%，焓值71.79kJ/kg 。

空气处理过程如下：
本机为组合式空调机组，型号为ZK100，按功能段组合，上层顺气流方向（从右向左）依次：回风段、挡水段、板式活性炭过滤段、旁通（中间）段、转轮热回收段、排风机段；下层顺气流方向（从左向右）依次：新风进风段、板式初效过滤段、袋式中效过滤段、中间段、转轮热回收段、混合段、送风机段、均流段、加热段、加湿段、顶出风段。

其功能段布置如下图所示。

转轮热回收： 计算公式： 焓换效率
100⨯--=
RA
OA SA
OA i i i i i η
式中：i η：焓换效率（%）；
OA i ：新风进风空气焓值[kJ/kg(干)]； SA i ：新风送风空气焓值[kJ/kg(干)]； RA i ：排风进风空气焓值[kJ/kg(干)]。

暂且RA i 为冬季室内空调设计状态点焓值为71.79kJ/kg ，G 为新风量100000m3/h ，
OA i =-10.68 kJ/kg ，RA i =71.79kJ/kg ，i η=70%，则SA i =i η*（RA i -OA i ）+OA i =70%*
（71.79-（-10.68））+（-10.68）=57.73-10.68=47.05 kJ/kg
则热回收的热量为：G*1.2*（SA i -OA i ）/3600=100000*1.2*（57.73-（-10.68））/3600=1568.3KW 。

其中：热回收了部分水份 回收的水份为：（湿度交换效率按50%） 湿度交换效率
100
⨯--=
RA
OA SA
OA x x x x x η
式中：
x η：湿度交换效率（%）
；
OA x ：新风进风绝对湿度[g/kg(干)]； SA
x ：新风送风绝对湿度[g/kg(干)]；
RA x ：排风进风绝对湿度[g/kg(干)]。

暂且RA x 为冬季室内空调设计状态点绝对湿度16.23 g/kg(干)（相对湿度60%），G 为新风量100000m3/h ，
OA
x =0.58 g/kg(干)（相对湿度45%），RA x =16.23 g/kg(干)（相对湿度60%），
x η=50%则SA x =x η*（RA x -OA x ）+OA i =50%*（16.23-0.58）+0.58=7.82+0.58=8.4
g/kg(干)
则热回收的水份为： G*1.2*（ SA x -OA
x ）/1000=100000*1.2*（8.4-0.58）/1000=260 kg/h
如果转轮段改为乙二醇热回收段： 计算公式： 温度交换效率
100
1⨯--=
RA
OA SA
OA t t t t η
式中：1η：温度交换效率（%）；
OA t ：新风进风干球温度（℃）； SA
t ：新风出风干球温度（℃）；
RA t ：排风进风干球温度（℃）。

暂且RA t 为冬季室内空调设计状态点温度为30℃，G 为新风量100000m3/h ，
OA
t =-12℃，RA t =30℃，1η=40%，则SA t =1η*（RA t -OA t ）+OA t
=40%*（30-（-12））
+（-12）=16.8-12=4.8℃
则热回收的热量为：c*m*△t =1.01*（100000*1.2/3600）*(4.8-(-12))=565.6KW
根据以上数据最终计算结果为：转轮热回收的热量为1568.3KW ，而乙二醇热回收的热量为565.6KW ，二者相差为1568.3-565.6=1002.7KW ，乙二醇热回收实际热回收效率相当于转轮的565.6/1568.3*100%=36%，同时转轮热回收了部分水份，约为260 kg/h 。

再简单的从100000m3/h 新风量的热回收经济上分析，二者相差1002.7KW ，根据实际工作情况，空调随时启用，可认为24小时不间断运行，空调供暖风时间为11月15日到次年3月15日，约120天，则120*24*1002.7=2887776KW.H ；260 kg/h 水份转化成260 kg/h 蒸汽，则260*24*120=748800kg/h 。

以上再按转化成电热水功率（热效率按95%），则耗电为：2887776/95%=3039764 KW.H ，748800*0.7/95%=551747 KW.H ，则全部按照北京民用电费计算（0.48元/ KW.H ），则一个冬季运行费用节约：（3039764+551747）*0.48=1723925元
以上为本工程单台机组（新风量100000m3/h ，室内参数30℃，相对湿度60%）数据分析，可见转轮热回收比乙二醇热回收单台机组每个冬季节约1723925元运行费用，乙二醇热回收只是转轮热回收的36%。

六、维修方便程度 转轮热回收：
从结构和工作原理上看维修、维护非常方便。

乙二醇热回收：
从结构和工作原理上看，维护、维修均比较困难，维护费用高，易存在隐患。

七、结论
从以上两种热回收的工作原理、结构、材质、换热效率及维修定性定量上分析可知：在此项目热回收上转轮热回收明显优于乙二醇热回收（乙二醇热回收比较适用于送排风须完全隔离的远距离末端处理的送排风系统）。

广东申菱空调设备有限公司
2006-6-30
参考文献：
国家质量监督检验检疫总局《空气-空气能量回收通风装置初稿》刘传聚《乙二醇热回收空调系统的节能分析》百瑞空气工程(亚洲)有限公司上海代表处《百瑞转轮热回收装置》。