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热回收技术在空调系统中的分析与应用

2020-08-20杨伟

建筑与装饰 2020年21期
关键词:空调系统应用

杨伟

摘 要 通过对建筑物中排风系统热量、内区热量及通风冷凝系统热量进行回收的装置、原理和相关技术进行介绍,阐明了热回收技术和装置在空调系统研究和应用的重要意义,指出热回收技术和装置是有效降低建筑空调系统能耗的有效措施和方法。

关键词 热回收;空调系统;应用

低碳生活成为当下的主要生活标准,节能和环保成为社会和经济可持续发展的两大法宝。我国的空调系统耗能已经达到建筑耗能的三分之二左右,达到我国一次能源总量的五分之一,因此空调系统的节能问题成为社会关注的重点。随着相关的节能环保政策的出台,各种节能技术如雨后春笋般迅速产生,利用热回收技术能够有效地將空调运行中产生的热量进行回收,减少空调系统的能源消耗,降低成本,同时还能够减少对外部环境的污染。

1排风热回收技术

1.1 排风热回收装置分类

(1)转轮式热交换器。转轮式热交换器是利用排风与新风之间的转轮来实现全热交换,这种热交换器可以将60%以上的热量进行回收。转轮式热交换器具有蓄热和吸湿的作用,转轮整体由复合纤维构成,中心呈现出蜂巢状;工作原理是:排风通过转轮的侧面被吸入空调系统中,然后新风从另一侧进入,从而实现双方的能量交换。轮转式热交换器由于制作材料的特殊,不仅可以进行热交换还可以进行湿交换,对热回收的效率有很大的提高[1]。轮转式热交换器具有十分明显的优缺点,它的应用可以同时进行湿热的回收、回收的效率比较高、工作阻力小,但是装置的体积相对较大、同时对电力的消耗较高,有可能在交换过程中造成新风污染,所以,这种热交换装置主要是用于大型的空调系统,尤其是一些湿度较高,需要进行除湿的建筑内。

(2)板式和板翅式热交换器。这种装置是属于静止式热回收装置,通过将新风与排风之间的温度差和湿度差作为动力,推动二者交替逆向流经换热隔板[2]。这种热回收装置结构相对简单,不需要额外的动力系统和能源,所以在酒店、住宅中经常使用这项技术。但是,这种装置在进行清洗维护上十分的复杂,清洗不净容易导致细菌繁殖,使空气的质量变差。

根据隔板材料的不同可以将这种装置分为全热交换器和显热交换器,全热交换器使用材料一般为经过特殊处理的膜,而显热交换器一般都为铝箔材料制成,因此,全热交换器的换热效率更高。但是,受到新风中灰尘的影响,在装置运行过程中,会造成灰尘的堆积,导致换热效率不断下降,同时隔板的清洗较为困难,一般在出现换热效率下降时,通常进行隔板的更换,所以维护成本相对较高。因此,目前的空调系统中,显热交换的板式和板翅式热交换器比较受欢迎。

(3)热管式热交换器。热管式热交换器的主要构成元件就是热管,通过热管实现对热量的蒸发和凝结,达到升温和降温的目。值得注意的是,送排风上下结构不能进行制热和热回收,因此在实际的应用设计和安装中,通常都是采用水平状态进行热管热回收机组的设置。热管具有良好的导热性和等温性,能够使冷气流和热气流的影响面积进行改变,热管式热交换器的结构更加的严谨、风力阻力小,热交换的效率比较高,同时还可以有效地减少元件腐蚀和新空气污染,能够适应恶劣环境下的空调系统[3]。目前这种热管换热器在我国的工业生产中应用比较广泛,比如:化工冶金、锅炉等行业,使工业生产中的废热利用有了新的突破,一定程度上提高了工业生产的经济效益。

1.2 排风热回收技术的应用

在空调系统中,应用排风热回收技术,应该遵循国家出台的《公共建筑节能设计标准》,在我国北方地区,排风热回收技术主要是应用在大型的游泳馆或者是洗浴中心[4]。当排风能通过风管排放到室外时,如果出现保温失衡或者是风速过低,会导致空调系统在风管中凝结大量的水滴,给系统的正常运行产生影响,增加能耗。因此在实际的设计和安装过程中,应该将空调系统的风管进行倾斜,同时在低点进行水封设置,保证室内排风安全,同时热回收机组还应该设置旁通管/阀,适应因为季节变化带来的空调系统运行影响,便于直接进行送排风,节约风机的能耗。

2冷凝热回收技术

冷凝热回收技术是空调系统热回收技术的重要组成,分为直接应用和间接应用。直接应用是指空调制冷剂直接进入热回收器,参与生活热水的制备;间接利用是指通过空调冷凝器向外排放高温气体或者是37摄氏度的水来对生活用水进行加热[5]。

(1)双冷凝器热回收技术。双冷凝器热回收技术,就是在空气压缩机和空气冷凝器中间通过增加热回收器对冷凝热进行回收,制冷剂以一种气态或者是一种液态从压缩机的热交换器中快速流出,然后经由空气冷凝器,热量被吸收。这种热回收技术最常用在中央空调系统中。

(2)间接式冷凝热回收。在空调制冷系统中,冷却水的温度一般处在30℃到38℃之间,处在低位热能阶段,因此要想实现冷凝热的最大化回收,可以利用热泵热回收技术[6]。但是相对来说,这种技术应用的投资成本较大,管理和维护的费用比较高。同时,这种技术应用下的空调系统,在控制上十分的复杂,使用的过程中容易出现各种问题,使空调的降温或者升温功能受到影响。

3结束语

在低碳生活为主趋势下的空调系统设计和安装,应该将节能和环保放在设计和安装方案的核心。先进的热回收技术在空调系统中的应用,使空调运行中的废热得到利用,有效地减少了能耗,在环境保护方面起到了重要的作用,同时减少了空调系统运行的成本,提高了空调系统的运行效果和效率。

参考文献

[1] 大型商场、超市空调制冷的节能要求:SB/T10427-2007[S].北京:中国标准出版社,2007.

[2] 刘小影.热回收技术在空调系统中的分析与应用[J].中国房地产业,2019(8):113.

[3] 金云林.热回收技术在风冷热泵中的应用[J].建筑热能通风空调,

2019,38(8):72-74,27.

[4] 家用中央空调拆装和维修服务技术规范:SB/T10993-2013[S].北京:中国标准出版社,2013.

[5] 张昕悦,贺鹏.冷凝热回收技术在土壤源热泵空调系统的应用研究[J].洁净与空调技术,2019,101(1):78-80.

[6] 张锋.制冷空调节能减排实用新技术分析[J].科学与信息化,2019

(16):78,82.

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