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建筑工程能量回收系统

发布时间:2025-07-25 05:28:02| 浏览次数:

  

建筑工程能量回收系统(图1)

  图6-3-4给出的就是转轮式全换热器。转轮式全换热器的转轮是用石棉纸、铝或其他材料卷成蜂窝状的空气通道。该热交换器有三个通道——新风区、排风区和净化扇形区。净化扇形区使少量新风通过,以在转轮从排风区过渡到新风区时,对转轮净化。转轮缓慢转动。冬期,转轮在排风区从排风中吸热吸湿,转到新风区时,对新风加热加湿;夏期刚好相反。从而在排风与新风之间转移热量和湿量。

  空调系统排风的能量回收分为直接式和间接式。直接式是使用换热器直接将排风中的能量予以回收,将此能量赋予新风,例如热网收装置。间接式是通过中间介质来实现其能量回收,例如用热泵技术回收排风中的能量。

  热回收装置主要有两类:全热交换型和显热交换型。夏季室外空气比较潮湿时,使用显热交换型回收空调排风能量的效果不如应用全热交换型的装置好。一般这种装置的全热效率有50%-70%。如果一个空调工程的新风冷负荷占总空调负荷的40%,那么,使用该装置后就可以使总空调负荷减少25%左右,冷(热)源容量减小很多,而且大大节省运行能耗。尤其在夏季,对削减峰值负荷,平衡电网负载也有重要作用。

  热管式换热器由若干根热管所组成,如图6-3-6所示。换热器分两部分,分别通过冷、热气流。热气流的热量通过热管传递到冷气流中。热管元件的结构示意图见图6-3-6b。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、丙酮、甲醇等)。当管的一端(称蒸发段)被热流体加热后,工质液体汽化成蒸气。蒸气在管内扩散并转移到另一端(称凝结段);在这端被冷流体所冷却,蒸气凝结成液体。液体在输液芯内毛细力的作用下返回蒸发段。如此反复循环,将热量由一端转移到另一端。热管两端的结构是一样的,随着两种流体温度的变化,蒸发段与凝结段随之变化。例如,热管在新风通路的一侧夏期为蒸发段,冬期为凝结段;而热管在排风通路的一侧夏期为凝结段,冬期为蒸发段。为增强管外的传热能力,通常在外侧加翅片。热管式热交换器的特点是:只能进行显热传递;新风与排风不直接接触,新风不会被污染;可以在低温差下传递热量;能在-40~500℃范围内进行工作。

  排风中所含的能量十分可观,加以回收利用可以取得很好的节能效益和环境效益。前面提到过,为保证室内的空气品质,必须供应一定的室外新风,对这部分空气进行处理时需要消耗能量;与此同时,排除的一部分室内空气,因夏期室内温度低于室外,而冬期相反,所以这部分空气必然带有可利用的能量。如果考虑排风的能量损失和新PG电子官方网风的能量投入,在系统中采用能量回收装置,利用排风携带的能量处理新风,就可以减少处理新风所需要的能量,降低系统的能耗。

  热回收装置的性能,一般用热效率表示。当进、排风量相等时,热回收效率是用进气参数的变化量与进、排气空气的参数差之比来表示,见图6-3-4。

  排风热回收系统如图6-3-5所示。热交换器在新风和排风的风机的吸入端。由于热交换器无自净能力,新风和排风在进入换热器之前应经过滤。板翅式全换热器与转轮式全换热器相比,它无驱动部件,结构较紧凑;由于有隔板,减少了污染物从排风到新风的转移。但阻力较大,无自净能力。板翅式显换热器的优点是:①传热面既不透气又不透湿,因此新风不会被排风污染;②无驱动部件。缺点是:①只能通过传热壁面进行热量交换;②当传热面温度低于被冷却空气(夏季为新风,冬季为排风)的露点时,有凝结水产生;若凝结水量大,则会堵塞通道;若新风温度低于0℃,则会结霜,通道堵塞更为严重。此类换热器作为冬季排风热回收设备时,不宜用在北方寒冷地区。

  式(6-3-2)中ηh用焓,则为全热效率:如果式中用温度,则为显热效率。热交换效率与产品有关。对于型号规格一定的产品,与迎面风速、新排风量比等因素有关。转轮式全热交换器一般在65%-80%之间。国产板翅式全换热器的全热效率的平均值一般在52% -72%,显热效率约为77%-80%;金属材料制的板翅式显换热器的显热效率约为60% -85%;热管式换热器的热交换效率约50%- 60%。

  在空调系统运行过程中,使状态不同的两种流体,通过某种热交换设备进行总热(或显热)传递,不消耗或少消耗冷(热)源的能量且完成系统需要的热、湿变化过程称为能量回收过程。这里状态不同的两种流体指状态参数不同的水、空气和制冷剂。热量转移方式,可以仅通过介质之间的温度差、水蒸汽压力差引起的热质交换来进行,也可以伴随有工质状态改变(蒸发吸热、冷凝放热)来进行。

  转轮式全换热器的优点是:①不论冬夏季都可进行热量和湿量交换;②阻力较小;③热交换效率较高;④空气交替逆向通过转轮,因此有自净作用,不易被灰尘堵塞。缺点是:①体型比较庞大;②有驱动装置;③新风可能被污染,不宜用于含有有害污染物的排风;④排风与新风要集中在一起,给系统布置带来一定困难。

  板翅式换热结构如图6-3_5所示,它由若干个波纹板交叉叠置而成,波纹板的波峰与隔板连接在一起。如果换热元件材料采用特殊加工的纸(如浸氯化锂的石棉纸、牛皮纸等),既能传热又能传湿,但不透气,从而可以使传热面两侧的新风和排风既有热量交换,又有湿交换。这类用特殊加工纸做成的板翅式热交换器是全热交换器,常称为板翅式全热交换器。如果材料采用铝板或钢板,用钎焊或焊接将波纹板和隔板连接在一起,而无湿交换,则称之为板翅式显换热器。还有一种简单的板式显换热器,只有隔板,而无翅片。但它的热交换效率较低。

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