熱回收技術(shù)在建筑環(huán)境與設(shè)備工程中應(yīng)用的幾點(diǎn)思考

翟闖

[摘 要]建筑工程作為一項(xiàng)能耗工程，建筑設(shè)備工程的熱回收技術(shù)應(yīng)用，能有效降低建筑物從投資規(guī)劃至運(yùn)行停止全過(guò)程的能源消耗，節(jié)省投資成本，增強(qiáng)建筑工程的投資效益，建筑節(jié)能目的實(shí)現(xiàn)，需要將經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益與科技等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)管理，滿(mǎn)足建筑實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，充分發(fā)揮節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]概述；原理；現(xiàn)狀及應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TU83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）04-0354-01

1.概述

空調(diào)系統(tǒng)的普及速度越來(lái)越快，而且空調(diào)的類(lèi)型也逐步的多樣化，其正在悄然的改變著人們的生活習(xí)慣和居住方式。在現(xiàn)階段的工作中，空調(diào)系統(tǒng)占有大量的能耗，并且其浪費(fèi)程度非常嚴(yán)重。在我國(guó)，空調(diào)系統(tǒng)的能耗，占有總建筑能耗的一半左右，甚至還表現(xiàn)出了上升的趨勢(shì)，這就充分證明，未來(lái)的空調(diào)系統(tǒng)，無(wú)論是在研究方面，還是在應(yīng)用方面，都必須投入較強(qiáng)的節(jié)能措施，否則將會(huì)對(duì)國(guó)家造成很大的影響。經(jīng)過(guò)調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)很多人群都患有跟空調(diào)有關(guān)的疾病，諸如“病態(tài)建筑綜合癥”、“大樓并發(fā)癥”、“多種化學(xué)物過(guò)敏癥”等等，都在嚴(yán)重影響著居民的生活和工作，其很大一部分原因在于空調(diào)系統(tǒng)的不健全。今后，應(yīng)積極研究和應(yīng)用熱回收節(jié)能技術(shù)。該技術(shù)在理論上已經(jīng)獲得了較大的成功，經(jīng)過(guò)測(cè)試，利用熱回收節(jié)能技術(shù)，可以節(jié)約空調(diào)新風(fēng)能耗的70%左右，節(jié)約空調(diào)負(fù)荷20%左右。

2.熱回收節(jié)能技術(shù)原理

相對(duì)于其他節(jié)能技術(shù)而言，熱回收節(jié)能技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程中，表現(xiàn)出了很多的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)。例如，熱回收節(jié)能技術(shù)在原理上，比較貼合當(dāng)下的空調(diào)運(yùn)作系統(tǒng)，能夠廣泛的應(yīng)用，其在專(zhuān)業(yè)性、技術(shù)性、普遍性等方面，都達(dá)到了較高的水準(zhǔn)。簡(jiǎn)單來(lái)講，所謂的熱回收節(jié)能技術(shù)，其主要是利用熱回收的裝置，以此來(lái)回收排風(fēng)中的冷熱能量，達(dá)到節(jié)能和循環(huán)利用的效果。根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，建筑物內(nèi)部，必須具有集中排風(fēng)系統(tǒng)，同時(shí)在運(yùn)用熱回收節(jié)能技術(shù)到空調(diào)系統(tǒng)中的時(shí)候，需滿(mǎn)足以下幾項(xiàng)條件：首先，送風(fēng)量≥3000m3/h的直流式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，且新風(fēng)與排風(fēng)的溫度差≥8℃。其次，設(shè)計(jì)新風(fēng)量≥4000m3/h的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，且新風(fēng)與排風(fēng)的溫度差≥8℃。再有，熱回收節(jié)能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，必須設(shè)置獨(dú)立的新風(fēng)系統(tǒng)或者是排風(fēng)系統(tǒng)。由于熱回收節(jié)能技術(shù)在運(yùn)用過(guò)程中，主要是利用空氣熱交換器來(lái)完成排風(fēng)中冷熱能量的回收處理，所以獨(dú)立的新風(fēng)系統(tǒng)或者排風(fēng)系統(tǒng)，其是非常重要的。

3.熱回收的現(xiàn)狀與應(yīng)用探討

水冷制冷機(jī)組所產(chǎn)生的冷凝熱一般通過(guò)冷卻塔釋放到大氣之中，對(duì)環(huán)境易造成熱污染。因此，通過(guò)對(duì)冷凝熱進(jìn)行回收，使之用來(lái)加熱生活用水，可在很大程度上提升能量的利用率。一般而言，冷凝熱可以分為兩部分：一部分是來(lái)自于溫度較高的過(guò)熱蒸汽的熱量，另一部分為較低溫度的來(lái)自制冷劑兩相相變熱量和過(guò)冷熱量。通常過(guò)熱蒸汽的溫度在45-90℃之間，相變熱量在40-45℃之間，但一般來(lái)說(shuō)，熱水的溫度應(yīng)在60℃左右。因此，需要根據(jù)這兩種熱量的不同性質(zhì)，通過(guò)直接以及間接回收的方式對(duì)冷凝熱加以利用。

3.1 雙冷凝器熱回收

雙冷凝器熱回收技術(shù)是在壓縮機(jī)和冷凝器之間加一個(gè)熱回收器回收冷凝熱，從熱交換器流出的汽--液狀或氣態(tài)的制冷劑，由后面的冷凝器吸收其余熱量。此項(xiàng)技術(shù)可以根據(jù)要求對(duì)制冷機(jī)組的制冷劑蒸汽顯熱直接回收，或者是通過(guò)顯熱加上一部分潛熱開(kāi)一次性或循環(huán)加熱，從而使水的溫度到達(dá)制定溫度。這種形式主要在中央空調(diào)冷水機(jī)組中廣泛應(yīng)用。而家用空調(diào)在我國(guó)的應(yīng)用極為廣泛，并且數(shù)量上較多，因此家用空調(diào)是熱回收的重要方向之一。

當(dāng)前，我國(guó)家用空調(diào)器熱回收技術(shù)取得了一定的成績(jī)。這項(xiàng)技術(shù)室通過(guò)將空調(diào)器中壓縮機(jī)排出的高溫高壓的制冷劑蒸汽注入到熱水換熱設(shè)備中進(jìn)行熱交換，加熱生活熱水。如果換熱器的換熱能力能夠獨(dú)立承擔(dān)所有的冷凝熱量，那么就不需要使用風(fēng)冷冷凝器，反之就需要同時(shí)使用風(fēng)冷和水冷冷凝器來(lái)承擔(dān)所有的冷凝負(fù)荷。

3.2 熱泵回收

空調(diào)制冷中冷卻水溫度一般為30-38℃，屬低品位熱能，要想充分回收冷凝熱可以利用熱泵技術(shù)，由制冷機(jī)組與熱泵機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行構(gòu)成一套熱回收裝置。當(dāng)冷水機(jī)組和熱泵同時(shí)工作時(shí)，可以通過(guò)控制冷卻塔風(fēng)機(jī)的啟停來(lái)控制冷卻水回水溫度。通過(guò)電動(dòng)三通閥控制冷卻塔的冷卻水流量和熱泵蒸發(fā)器的流量比例，使熱泵的蒸發(fā)器出水溫度低于32℃，從而確保冷水機(jī)組的正常運(yùn)行。這種方式是通過(guò)與原系統(tǒng)并聯(lián)一套熱泵機(jī)組，將冷凝熱作為熱泵熱源來(lái)制備熱水。熱泵回收冷凝熱的技術(shù)在現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)改造中比較適合應(yīng)用，但是該技術(shù)的投資相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大，運(yùn)行的費(fèi)用也相對(duì)較高。因?yàn)槠淇刂票容^復(fù)雜，因此在實(shí)際的應(yīng)用中易導(dǎo)致問(wèn)題的出現(xiàn)，熱水的溫度往往達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，從而影響利用效果。

3.3 相變材料回收空調(diào)冷凝熱

利用相變材料回收空調(diào)冷凝熱熱回收形式是幾年來(lái)出現(xiàn)的新的應(yīng)用形式，該技術(shù)利用蓄熱器代替了雙冷凝器熱回收技術(shù)中的壓縮機(jī)出口的冷凝器，并通過(guò)采用與常規(guī)的風(fēng)冷冷凝器或者冷卻塔串聯(lián)連接的方式，利用常規(guī)風(fēng)冷冷凝器或冷卻塔排除熱回收系統(tǒng)不能儲(chǔ)存的剩余熱量。熱回收用蓄熱器中相變材料的溫度是隨冷凝溫度的變化而變化的。開(kāi)始時(shí)，常規(guī)風(fēng)冷冷凝器（或冷卻塔回路）關(guān)閉，利用過(guò)熱段的制冷劑顯熱和冷凝潛熱對(duì)蓄熱器中的相變材料進(jìn)行加熱，此時(shí)冷凝壓力隨蓄熱器中相變材料溫度的升高而升高。在系統(tǒng)中冷凝壓力達(dá)到限定值的時(shí)候，將風(fēng)冷冷凝器開(kāi)啟，從而釋放多余的制冷劑冷凝潛熱，以降低系統(tǒng)冷凝壓力。此時(shí)蓄熱器仍能利用蓄熱器管內(nèi)流過(guò)的氣態(tài)制冷劑過(guò)熱段的顯熱放熱加熱相變材料，進(jìn)一步提高相變材料的溫度。當(dāng)相變材料溫度達(dá)到某一設(shè)定值后，系統(tǒng)恢復(fù)原冷凝器（冷卻塔）冷凝運(yùn)行模式。

4.結(jié)語(yǔ)

以上是對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中熱回收節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐展開(kāi)討論，從現(xiàn)有的工作來(lái)看，多數(shù)地區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)都發(fā)生了較大的改變，固有的浪費(fèi)情況減少，節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越貼近實(shí)際工作，告別了傳統(tǒng)意義上的基礎(chǔ)應(yīng)用。今后，我們需要在空調(diào)系統(tǒng)和熱回收節(jié)能技術(shù)兩個(gè)方面，深入的探究，找出更多的配合應(yīng)用方案，在多方面提高空調(diào)系統(tǒng)的性能，為用戶(hù)提供更加舒適的生產(chǎn)生活環(huán)境。

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