时间：2014-03-22 分类：智能科学
摘要：鉴于目前暖通空调耗能严重的现状，研究暖通空调系统的节能技术具有深远的现实意义。热回收技术是目前暖通空调系统节能中应用前景广泛的技术之一。本文主要研究了热回收系统的工作眼里和目前在建筑环境与设备中的应用。
关键词：智能科技论文,悠悠期刊网,热回收,技术,设备,建筑环境,应用
建筑行业具有高能耗的特点，而暖通空调系统的能耗又是建筑能耗的大户。我国的采暖用能占全国总能耗的9.6%,并且随着经济的发展,采暖的范围日益扩大,空调的应用迅速增加,暖通空调能耗的比例将会逐渐上升。注重发展暖通空调系统中的节能技术是当今发展趋势,在不同的历史阶段,不同国家的能源结构各有特点,暖通空调系统的节能技术发展的侧重点也有所不同。热回收技术是目前暖通空调系统节能中应用前景广泛的技术之一。
1各种热回收系统的结构和工作原理
在建筑物的空调负荷中,新风负荷一般要占到空调总负荷的20%一30%。用排风中的余冷余热来处理新风,就可减少处理新风所需的能量,降低机组负荷,提高空调系统的经济性。热回收设备常见的有转轮式和板翅式全热换热器以及热管式和中间冷媒式显热换热器。排风系统回收包括冷量和热量的原理是一致的。下文主要以夏季冷量回收为例,对其结构和工作原理进行简单的介绍。
(l)转轮式全热回收器。又称回转型全热回收器,能回收扫汽中75%左右的剩余冷量。排风由转轮一侧的入口吸入,将所含的部分冷量传递给转轮;而新风从转轮的另一侧吸入,转轮以15一20r/min的速度旋转将积蓄在轮转上的冷量传递给新风。转轮的本体是由铝箔制成,并在表面均匀喷涂有二氧化硅吸湿剂。因此,转轮可以实现对潜热的回收,大大提高了系统的热回收效率。
(2)板翅式全热回收器。与一般的板翅式换热器不同,用于排风余能回收的热交换器,隔板和板翅采用了一种特殊的纸张。这种纸很薄,具有良好的传热性和透湿性,但不透气,当进排气的两侧存在温差和水蒸气压力差时就会产生热湿交换,从而实现全热回收。
(3)热管式热回收装置。热管是由内部充注一定量冷媒的密闭真空金属管构成,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)中间冷媒式。原理最为简单,实现成本也最为低廉。在新风和排风侧,分别使用一个气液换热器,排风侧的空气流过时,对系统中的冷媒进行冷却。而在新风侧被冷却的冷媒再将冷量转移到进入的新风上,冷媒在泵的作用下不断地在系统的循环。
上述各种热回收系统各有特色,相对于热管、中间冷媒式等显热换热器,全热换热器设备费用较高,占用空间较大,但全热换热器的余能回收效率比显热换热器高很多,投资的增加很容易从运行费用中得到回报,因此一般均推荐采用全热回收。但对于医院等空气质量要求较高的场合,由于采用全热回收存在着交叉污染,所以不采用全热回收系统。
2热回收的现状与应用探讨
水冷制冷机组的冷凝热通常通过冷却塔放到大气中,造成环境的热污染。冷凝热的回收,用来加热生活用水,能大大提高能量的利用率。冷凝热可以分为两部分:一部分是来自于温度较高的过热蒸汽的热量,另一部分为较低温度的来自制冷剂两相相变热量和过冷热量。过热蒸汽的温度一般在45℃一90℃之间,而相变热量在40℃~朽℃之间,而一般热水要求温度在60℃左右。根据两种热量性质的不同,可以采用直接回收和间接回收两种方法。
1.1 双冷凝器热回收
双冷凝器热回收技术是在压缩机和冷凝器之间加一个热回收器(冷凝器)回收冷凝热,从热交换器流出的汽--液状或气态的制冷剂,由后面的冷凝器吸收其余热量.该技术可以根据要求直接回收制冷机组的制冷剂蒸汽显热,或是显热加部分潜热来一次性加热或循环加热到水的指定温度.该形式主要应用于中央空调冷水机组. 家用空调器在我国应用广泛,而且数量多,是热回收的重要方向之一.
近年来，家用空调器热回收技术也得到了快速的发展。该技术是将空调器中压缩机排出的高温高压的制冷剂蒸汽注入到热水换热设备中进行热交换,加热生活热水.若换热器的换热能力能够独立承担所有的冷凝热量,则无需使用风冷冷凝器,反之就要同时使用风冷和水冷冷凝器来承担所有的冷凝负荷.
1.2 热泵回收
空调制冷中冷却水温度一般为30~38e,属低品位热能,要想充分回收冷凝热可以利用热泵技术,由制冷机组与热泵机组联合运行构成一套热回收装置.当冷水机组和热泵同时工作时,可以通过控制冷却塔风机的启停来控制冷却水回水温度.通过电动三通阀控制冷却塔的冷却水流量和热泵蒸发器的流量比例,使热泵的蒸发器出水温度低于32e,以保证冷水机组的正常运行.该种方式是在原系统并联一套热泵机组,把冷凝热作为热泵热源来制备热水.热泵回收冷凝热技术比较适合在现有的的空调系统改造中应用,但是投资较大,运行费用高.由于控制复杂,应用时容易出现问题,热水温度往往达不到设计温度,影响利用效果.#p#分页标题#e#
1.3 相变材料回收空调冷凝热
利用相变材料回收空调冷凝热热回收形式是几年来出现的新的应用形式.该技术利用蓄热器代替了双冷凝器热回收技术中的压缩机出口的冷凝器,并与常规风冷冷凝器(或冷却塔)采用串联连接,利用常规风冷冷凝器(或冷却塔)排除热回收系统不能储存的剩余热量.热回收用蓄热器中相变材料的温度是随冷凝温度的变化而变化的.开始时,常规风冷冷凝器(或冷却塔回路)关闭,利用过热段的制冷剂显热和冷凝潜热对蓄热器中的相变材料进行加热,此时冷凝压力随蓄热器中相变材料温度的升高而升高.当系统冷凝压力达到限定值时,开启风冷冷凝器以释放多余的制冷剂冷凝潜热,降低系统的冷凝压力.此时蓄热器仍能利用蓄热器管内流过的气态制冷剂过热段的显热放热加热相变材料,进一步提高相变材料的温度.当相变材料温度达到某一设定值后,系统恢复原冷凝器(冷却塔)冷凝运行模式.
3结束语：
虽然热回收技术在当前有着良好的应用前景，但是很多回收技术都存在一系列的问题，比如在双冷凝器热回收技术在应用中，热回收器须选用专用的高性能换热器.由于氟利昂具有强渗透性,而且安装在冷凝器前,该位置氟利昂处于高压(1.44 Mpa)和高温过热(约75e)状态,更易产生渗漏.因此,对换热器的材质和制造工艺都有特殊要求,如有不慎,不但达不到节能效果,反而会损坏制冷机组;比如相变材料回收空调冷凝热技术中的蓄热器在国外已广泛应用,在我国也逐渐发展起来,但是对高效率、低成本的相变蓄热器的设计计算尚无统一的方法,因此,对蓄热器的设计也处于摸索阶段;暖通空调的节能一直是科研工作者和工程技术人员关注的课题,相信通过大家的努力,这一方向在技术上一定能够得到相应的发展。同时政府应该出台鼓励节能的政策措施,北京、上海、浙江、广东等地区已经出台了电价的分时计费政策,这对于空调的节能有一定的推动作用。
参考文献：
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