空調(diào)熱回收系統(tǒng)熱回收影響因素探析

費(fèi)洪濤

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，空調(diào)的普及率在不斷增加，空調(diào)系統(tǒng)也成為了耗能最大的系統(tǒng)之一，讓我國原本就稀缺的能源供應(yīng)更加緊張，全國有很多偏遠(yuǎn)地區(qū)不能正常供電，在影響當(dāng)?shù)厝嗣袢粘Ｉ畹耐瑫r(shí)也阻礙了工業(yè)的發(fā)展，因此根據(jù)終端節(jié)能的觀點(diǎn)來進(jìn)行空調(diào)熱回收系統(tǒng)的節(jié)能對我國能源的充分利用具有重大意義。首先對空調(diào)熱回收系統(tǒng)及熱回收節(jié)能的相關(guān)概念作了闡述，在此基礎(chǔ)上，從三個(gè)方面研究了空調(diào)熱回收影響因素，即回風(fēng)量和風(fēng)管漏風(fēng)對空調(diào)熱回收的影響、建筑物的密封性對空調(diào)熱回收的影響以及空調(diào)熱回收裝置自身的影響。

關(guān)鍵詞：空調(diào)系統(tǒng)；熱回收；影響因素；回風(fēng)量；風(fēng)管漏風(fēng)

中圖分類號：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-3198（2013）05-0185-01

1空調(diào)熱回收系統(tǒng)及熱回收節(jié)能概述

我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展使得人們的生活水平不斷提升，人居環(huán)境中空調(diào)和通風(fēng)的能耗也越來越多，在節(jié)約能源方面，一方面需要將空調(diào)設(shè)備的使用效率提高，另一方面要對空調(diào)廢熱和余熱具有的回收潛力進(jìn)行充分的發(fā)掘然后適當(dāng)利用，這是很關(guān)鍵的節(jié)能方法?？照{(diào)系統(tǒng)進(jìn)行能量消耗時(shí)的特點(diǎn)之一是排熱和需熱兩種處理過程同時(shí)存在，冬季時(shí)候高濕高溫的排風(fēng)可以對新風(fēng)進(jìn)行加熱加濕，夏季時(shí)候低濕低溫的排風(fēng)可以對新風(fēng)進(jìn)行干燥和冷卻，通過對這種特點(diǎn)的合理利用，空調(diào)系統(tǒng)能夠通過熱回收而達(dá)到能源的充分有效利用。

空調(diào)熱回收系統(tǒng)可以讓排風(fēng)與新風(fēng)進(jìn)行熱量和冷量的互相交換，排風(fēng)所具有的熱量或冷量可以盡可能傳遞給新風(fēng)，這樣可以使得新風(fēng)的供冷量或加熱量有效的減少，從而實(shí)現(xiàn)廢氣利用?？照{(diào)熱回收裝置大致可以分為顯熱回收裝置和全熱回收裝置兩種。顯熱回收裝置通過板式換熱器、熱管式換熱器、板翅式顯熱換熱器以及中間熱媒式換熱器的使用來進(jìn)行熱回收，其中板式換熱器結(jié)構(gòu)比較簡單，運(yùn)行可靠安全并且不具備傳動設(shè)備，適用于新風(fēng)管道和排風(fēng)管道相距比較近的情況，板翅式換熱器比較適合汽修類的換熱，通過傳熱面積的增加來使得傳熱系數(shù)增大，相比板式換熱器具有比較高的傳熱效率，熱管式換熱器通過管內(nèi)工質(zhì)的變換來進(jìn)行熱回收，換熱效果能大幅度提高，而中間熱媒式換熱器的溫差損耗較大，從而換熱效率比較落后；全熱回收裝置適用于新風(fēng)具有較高的濕度的情況，通過靜止型板翅式全熱交換器和轉(zhuǎn)輪全熱交換器來進(jìn)行工作，前者結(jié)構(gòu)比較簡單，交叉污染少，運(yùn)行安全可靠而且使用時(shí)間長，而后者具有較高的熱回收效率，但是因?yàn)橛袀鲃釉O(shè)置因而具有較大的動力能耗。

2空調(diào)熱回收影響因素分析

2.1回風(fēng)量和風(fēng)管漏風(fēng)對空調(diào)熱回收的影響

在利用空調(diào)熱回收系統(tǒng)進(jìn)行熱回收節(jié)能的過程中，回風(fēng)量和風(fēng)管漏風(fēng)是影響空調(diào)熱回收的主要因素之一。一般情況下空調(diào)系統(tǒng)因?yàn)楣?jié)能的原因采用的形式為一次會風(fēng)形式，而系統(tǒng)中進(jìn)行回風(fēng)的循環(huán)利用能夠大幅度減小制冷機(jī)組的能量消耗。空調(diào)系統(tǒng)一般具備回風(fēng)和熱回收的同時(shí)循環(huán)利用，對于回風(fēng)的循環(huán)利用熱回收不會形成影響，但是回風(fēng)量對于空調(diào)系統(tǒng)熱回收有著直接的影響。

另外，空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)管漏風(fēng)現(xiàn)象普遍存在，一般漏風(fēng)量占了空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量的百分之三到五，一方面風(fēng)管漏風(fēng)直接影響著空調(diào)的能量消耗，例如夏季空調(diào)在工作過程中，如果供風(fēng)管里面壓力為正而風(fēng)管漏風(fēng)的話，將會使已經(jīng)被處理過的冷風(fēng)滲透出去，這些冷風(fēng)不會通過熱回收裝置和空調(diào)房間而導(dǎo)致其所具有的冷量被白白浪費(fèi)掉。如果供風(fēng)管里面壓力為負(fù)值而風(fēng)管漏風(fēng)的話，風(fēng)管中會有一部分的熱風(fēng)直接進(jìn)去，導(dǎo)致冷水機(jī)組的負(fù)荷不斷增加；另一方面風(fēng)管漏風(fēng)會使得風(fēng)機(jī)的能量消耗增加，在空調(diào)系統(tǒng)存在風(fēng)管漏風(fēng)現(xiàn)象時(shí)，系統(tǒng)為了將風(fēng)量維持在一定水平，風(fēng)機(jī)所轉(zhuǎn)動的頻率將會不斷增加，從而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的功率加大，風(fēng)機(jī)能量消耗相應(yīng)的增加。而風(fēng)管漏風(fēng)使得風(fēng)機(jī)做增加的這部分的能量消耗并不會通過空調(diào)的熱回收裝置，因而在使得空調(diào)系統(tǒng)能量消耗大幅度增加的同時(shí)，使得空調(diào)熱回收系統(tǒng)對系統(tǒng)能量的回收比例相應(yīng)減小，從而對于空調(diào)的熱回收造成一定程度的影響。

2.2建筑物的密封性對空調(diào)熱回收的影響

在進(jìn)行空調(diào)熱回收系統(tǒng)節(jié)能的過程中，影響空調(diào)熱回收的另一個(gè)重要因素則是建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)的密封程度，它對于空調(diào)系統(tǒng)的能量消耗具有一定程度的影響。倘若建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)所具有的密封性能不夠好的話，在建筑物室外和室內(nèi)的作用壓力不同的情況下，室內(nèi)的風(fēng)會滲透出去或者室內(nèi)的風(fēng)會滲透進(jìn)來，而所滲透出去的那部分風(fēng)的能量相當(dāng)于白白浪費(fèi)，它們是不會通過風(fēng)管再次回到空調(diào)系統(tǒng)中的，而滲透進(jìn)室內(nèi)的那部分風(fēng)會使得空調(diào)系統(tǒng)的能量損耗相應(yīng)增加。在建筑物全部的熱量損耗中，建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)傳遞熱量時(shí)候的熱損耗高達(dá)百分之五十到六十，因此對建筑物的維護(hù)結(jié)構(gòu)采取保溫隔熱等措施，并將建筑物門窗的密封性進(jìn)行提高是進(jìn)行空調(diào)熱回收節(jié)能的重要舉措。建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)中的重要組成部分是窗戶，在中國一般的住宅中窗戶的滲透率是比較高的，因?yàn)榇皯舻呐赃呌泻芏嗟目p隙存在。通過相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，將建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性進(jìn)行提高能夠有效的實(shí)現(xiàn)熱負(fù)荷的降低。因此首先要對建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)如窗戶的密封性進(jìn)行大幅度提高，其次要對室外窗戶的面積進(jìn)行合理的控制，在通風(fēng)、采光條件滿足的情況下，盡量的將窗戶的面積減小。通常我國建筑外窗的密封性較差，使得大量的冷空氣直接滲透進(jìn)來，導(dǎo)致能源的大幅度浪費(fèi)，所以應(yīng)該對建筑物外窗的冷空氣滲透進(jìn)行嚴(yán)格的控制。因?yàn)榻ㄖ锞S護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性不好而滲透掉的那部分能量會直接浪費(fèi)掉的，從而會直接加大空調(diào)系統(tǒng)的能量損耗，而且不能通過空調(diào)熱回收系統(tǒng)進(jìn)行回收，因此加強(qiáng)建筑物的密封性是提高空調(diào)使用效率的重要方法。

2.3空調(diào)熱回收裝置自身的影響

對于空調(diào)熱回收產(chǎn)生影響的另一個(gè)因素是熱回收裝置自身，即熱回收裝置的選擇，在進(jìn)行節(jié)能考慮的前提下，應(yīng)該盡量采用回收效率較高的空調(diào)熱回收裝置，因此需要考慮迎面風(fēng)速和旋轉(zhuǎn)速度對熱回收裝置效率的影響。迎面風(fēng)速的變化對于空調(diào)系統(tǒng)的熱回收效率具有重要的影響，如通過圖中曲線可以看出，當(dāng)迎面風(fēng)速由0.5米/秒增加到3米/秒時(shí)，空調(diào)熱回收效率減小了大約百分之四十，即當(dāng)迎面風(fēng)速增加的時(shí)候，風(fēng)速也會加大，相應(yīng)的空氣阻力也會不斷增加，從而使得空調(diào)風(fēng)機(jī)的能量消耗增加，降低了空調(diào)熱回收效率。而轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)速度的變化也與空調(diào)熱回收的效率關(guān)系密切，如下圖2冬季工況時(shí)候轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)速度的變化與空調(diào)熱回收率的關(guān)系曲線所示：

由上圖關(guān)系曲線可以看出，當(dāng)轉(zhuǎn)輪的厚度為0.05米時(shí)，在轉(zhuǎn)速小于15時(shí)，全熱回收和顯熱回收的回收效率隨著轉(zhuǎn)速的不斷增加而形成較快的增長，而在轉(zhuǎn)速大于15時(shí)，全熱回收和顯熱回收的回收效率隨著轉(zhuǎn)速的增加趨勢比較緩慢，而且全熱回收和顯熱回收的熱回收效率呈現(xiàn)出了基本相同的變化趨勢。

3結(jié)語

隨著目前全世界范圍內(nèi)的能源形勢的不斷緊張，進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)熱回收的開發(fā)和研究以及空調(diào)熱回收技術(shù)的應(yīng)用研究是非常的有必要的，其本質(zhì)是廢氣的利用，這是進(jìn)行建筑物節(jié)能的重要手段和有效措施，對于我國能源供應(yīng)壓力的減小以及能源的充分利用和節(jié)約具有重要意義。本文首先對于空調(diào)熱回收系統(tǒng)以及空調(diào)系統(tǒng)的熱回收節(jié)能做了詳細(xì)的闡述，在此基礎(chǔ)上，著重討論了空調(diào)熱回收系統(tǒng)節(jié)能中熱回收效率的影響因素，主要包括空調(diào)回風(fēng)量和風(fēng)管漏風(fēng)對熱回收效率的影響、建筑物維護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性對熱回收效率的影響以及空調(diào)熱回收裝置本身對空調(diào)熱回收的影響三個(gè)方面，通過對這些因素的分析研究，有助于在提高空調(diào)系統(tǒng)熱回收效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)空調(diào)熱回收系統(tǒng)的科學(xué)合理配置，對于實(shí)際工程中空調(diào)熱回收裝置的選用、空調(diào)熱回收效果的完善具有重要意義。

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