浅谈热回收技术在空调系统中的应用

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1、浅谈热回收技术在空调系统中的应用【摘要】通过对建筑物中排风热量、内区热量及冷凝热量回收装置、原理和特点的介绍，阐明了热回收技术在空调系统中应用的重要意义，指出热回收技术是降低建筑能耗的有效方法。【关键词】热回收；排风；内区；冷凝在如今倡导低碳经济的背景下，节能、环保成为可持续发展的主题。在总能源消耗中，建筑能耗占了相当大的比重，而空调系统又是建筑物的主要能耗之一，目前空调能耗已经达到建筑能耗的60%以上，空调系统所消耗的能源总量已超过我国一次能源总量的20%［1］。随着国家一些节能政策法规的出台，各种与节能有关的新技术应运而生。热回收技术就

2、是众多节能方法中的一种。建筑物中有可能回收的热量有排风热量、内区热量、冷凝器排出的热量等。合理有效的回收这部分热量不仅能降低空调系统本身的能耗，还能减少对室外环境的污染。本文将分别对这三种形式的热回收方法进行介绍。1.排风热回收新风能耗在空调系统中，占较大比例。国外有关人员统计，新风负荷一般占总负荷的20%～30%，甚至更多。为保证室内良好的空气品质，不能以削减新风量来降低新风能耗。因此对排风采取热回收的方法成为降低新风能耗的主要手段。采用新排风热能回收装置，可节约新风耗能70%～80%，节约空调负荷10%～20%，从而节省空调设备的初投资

3、和运行费［2］。1.1排风热回收设备的结构、工作原理及特点。1.1.1转轮式（回转式）热交换器。转轮式（回转式）热交换器是一种蓄热蓄湿型的热交换器，其构造原理及系统如图1所示。新风和排风分别在两个半部对向通过回转着的转轮转芯部分，转芯是用石棉纸、铝或其他材料制作的，呈蜂窝状（其中波纹板的峰高大致在1.6~2.6mm），它蓄纯着从排风中获得的能量，当转向另一侧时，这些能量为新风所带走。石棉纸等基材上浸涂溴化锂吸湿剂，以使石棉纸等材料与空气之间不仅有热量交换，而且有湿交换，大大提高了热回收效率。转轮式（回转式）热交换器的优点是：（1）阻力较小；

4、（2）热交换效率较高；（3）具有自净作用不易堵塞。缺点是：（1）体积大；（2）有驱动装置；（3）新风可能被污染（4）系统布置困难。1.1.2板翅式热交换器。板翅式热交换器其结构由如图2（a）所示的单体，另加外壳体组成。一半，外壳体用薄钢板制作，其上有四个风管接口。为便于单体的定位和安装取出（为了清洁和更换），外壳体的内侧壁上设有定位导轨，并衬有密封填料，以防两股短路混合造成交叉污染［3］。单体由若干个波纹半交叉叠置而成，波纹板的波峰与隔板连接在一起。如果换热元件采用特殊加工的纸（如浸溴化锂的石棉纸等），既能传热又能传湿，但不透气。这类用特殊

5、加工纸做成的板翅式热交换器是板翅式全热交换器。如果材料采用的是铝板或钢板，用焊接将波纹板与隔板连接在一起，而无湿交换，则为板翅式显热交换器。板翅式热交换器的优点是：（1）新、排风无交叉污染；（2）无驱动装置。缺点是有结露、结霜、堵塞风管的可能。1.1.3热管式热交换器。热管式热交换器由若干根热管所组成，如图3所示。热交换器分为两部分，分别通过冷、热气流。热管是由两头密闭的金属管，内套纤维状材料的输液芯组成，抽真空后，充相变工质（如氨、甲醇等）。当热管的一端(冷凝端)受热后，管中的液体吸收外界热量迅速气化，在微小压差下流向热管的另一端，向外界

6、放出热量后冷凝成为液体，液体借助于贴壁金属网的毛细抽吸力返回到加热段，并再次受热气化，如此不断循环，热量就从管的一端传向另一端。由于是相变传热，且热管内部热阻很小，所以在较小的温差下也能获得较大的传热量［4］。热管式热交换器的优点是：（1）新、排风无交叉污染；（2）可以在低温差下传递热量，工作范围宽。缺点是：只能进行显热回收。1.1.4盘管环路式热回收装置。盘管环路式热回收装置在新风和排风侧各设置一个换热盘管，盘管间用环路连接，管内通以工作流体（水或乙二醇水溶液），靠泵的作用强制循环。工作时排风侧的盘管将热量（冬季工况）或冷量（夏季工况）传

7、递给工作流体，工作流体将工作介质输送到新风侧的盘管，以加热新风（冬季工况）或冷却新风（夏季工况），如图4所示。盘管环路式热回收装置的优点是：（1）新、排风无交叉污染；（2）管路布置灵活。缺点是:：（1）热交换效率低；（2）只能进行显热回收。1.2排风热回收技术的应用。有关排风热回收的应用条件在《公共建筑节能设计标准》的5.3.14条给出了明确的规定。随着这一标准的出台，排风热回收技术在实际中得到了广泛的应用。值得一提的是，在北方的地区，对于游泳馆和大中型洗浴场所中，进行热回收处理后排风仍有一定的温度和含湿量。当排风经过风管排到室外的过程中，

8、如果保温做的不好或者风速较低，很容易结露而在风管中凝结成大量的水。因此在实际工程中排风管设计要求有一定的坡度，同时在低点处设置水封。如图5所示。2.内区热量回收建筑内区无外墙和外