使用CO2空气源热泵回收建筑排风的节能效果分析

摘要：随着居民对室内环境重视程度的提高，一些北方建筑开始使用机械除霾新风系统，并采取了自 然排风的形式，冬季室内排风中蕴藏了不少可利用的潜在热能。为了解使用 C02空气源热泵回收建 筑排风的节能潜力，实测了 C02 空气源热泵的运行性能曲线，并用 TRNSYS 软件计算比较了 2 种热 回收模式下，即排风混合室外空气与纯室外空气作为低温侧热源的机组性能系数差别。研究表明，排 风混合室外空气作为低温侧热源的工况下，平均 COP 值增加17% ，能够24h提供稳定的生活热水，满 足人们的需求。

引言

对于北方严寒地区，为了达到冬季保暖、夏季 保冷的目的，通常通过增加室内密闭性的方式，使 室内的热量和冷量留在房间内，导致室内空气不流 动，产生的有害气体不能及时有效地排出去，影响 人的身体健康，而解决室内品质问题的有效方法就 是引入新风。

传统新风系统的两大弊端为：

１）冬季寒冷地 区新风温度低，导致冷凝水管结露。

2）新风的引 入会使室内供暖等设备负荷增加，导致室内温度波 动较大，影响舒适性。

通过分析众多国内外相关文献［1-3］，发现有热 回收的系统节能效果更佳，它不仅能够克服冬季新 风入口温度低的缺点，还能够将排风热量充分回 收，提高热泵系统COP 值。在相同的室外空气温 度工况下，双热源复合热泵系统制热量和能效比高 于单一空气源热泵，空气温度越低，制热量和能效 比提高幅度越大［4］。在冬季环境温度较低情况 下，太阳能辅助热泵具有明显优势［5］。

综上所述新风的引入势必会改善的室内空气 品质，也会引入新风负荷，增加供暖压力和空调负 荷，而将新风与排风热回收设备共同作用，不仅将 余热回收，解决新风负荷问题，节能效果也很明显。 文中利用 TRNSYS 瞬态模拟软件对比分析单热源 和双热源工况下空气源热泵性能系数以及负荷侧 热水出口温度。

1 TRNSYS 建模

将CHP- 80Y 型号热泵机组冬季实测数据作 为编写TRNSYS 中空气源热泵外部文件的依据， 实测数据如表1所示。模拟主要模块及功能如表2所示。

1.1 单热源空气源热泵TRNSYS 模拟

单热源参数设置：模拟时间为供暖季节从11 月到次年 3 月，室外气象参数通过 type9 模块读取 沈阳典型年冬季气象数据得到，设置水泵冬季源侧 进水温度为 15℃，空气源热泵负载侧流量通过实 测换算为 1494KG/h。 文中将沈阳典型年室外逐时温度作为单热源， 同时该逐时温度作为空气源热泵的源侧温度。图 １ 中各模块构成了由空气源热泵从室外空气取热 来制备生活热水的流程图。

投稿会员：芳华