熱回收技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中的分析與應(yīng)用

楊偉

摘 要 通過(guò)對(duì)建筑物中排風(fēng)系統(tǒng)熱量、內(nèi)區(qū)熱量及通風(fēng)冷凝系統(tǒng)熱量進(jìn)行回收的裝置、原理和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行介紹，闡明了熱回收技術(shù)和裝置在空調(diào)系統(tǒng)研究和應(yīng)用的重要意義，指出熱回收技術(shù)和裝置是有效降低建筑空調(diào)系統(tǒng)能耗的有效措施和方法。

關(guān)鍵詞 熱回收;空調(diào)系統(tǒng);應(yīng)用

低碳生活成為當(dāng)下的主要生活標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)能和環(huán)保成為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的兩大法寶。我國(guó)的空調(diào)系統(tǒng)耗能已經(jīng)達(dá)到建筑耗能的三分之二左右，達(dá)到我國(guó)一次能源總量的五分之一，因此空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能問(wèn)題成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)。隨著相關(guān)的節(jié)能環(huán)保政策的出臺(tái)，各種節(jié)能技術(shù)如雨后春筍般迅速產(chǎn)生，利用熱回收技術(shù)能夠有效地將空調(diào)運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行回收，減少空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗，降低成本，同時(shí)還能夠減少對(duì)外部環(huán)境的污染。

1排風(fēng)熱回收技術(shù)

1.1 排風(fēng)熱回收裝置分類(lèi)

（1）轉(zhuǎn)輪式熱交換器。轉(zhuǎn)輪式熱交換器是利用排風(fēng)與新風(fēng)之間的轉(zhuǎn)輪來(lái)實(shí)現(xiàn)全熱交換，這種熱交換器可以將60%以上的熱量進(jìn)行回收。轉(zhuǎn)輪式熱交換器具有蓄熱和吸濕的作用，轉(zhuǎn)輪整體由復(fù)合纖維構(gòu)成，中心呈現(xiàn)出蜂巢狀;工作原理是：排風(fēng)通過(guò)轉(zhuǎn)輪的側(cè)面被吸入空調(diào)系統(tǒng)中，然后新風(fēng)從另一側(cè)進(jìn)入，從而實(shí)現(xiàn)雙方的能量交換。輪轉(zhuǎn)式熱交換器由于制作材料的特殊，不僅可以進(jìn)行熱交換還可以進(jìn)行濕交換，對(duì)熱回收的效率有很大的提高[1]。輪轉(zhuǎn)式熱交換器具有十分明顯的優(yōu)缺點(diǎn)，它的應(yīng)用可以同時(shí)進(jìn)行濕熱的回收、回收的效率比較高、工作阻力小，但是裝置的體積相對(duì)較大、同時(shí)對(duì)電力的消耗較高，有可能在交換過(guò)程中造成新風(fēng)污染，所以，這種熱交換裝置主要是用于大型的空調(diào)系統(tǒng)，尤其是一些濕度較高，需要進(jìn)行除濕的建筑內(nèi)。

（2）板式和板翅式熱交換器。這種裝置是屬于靜止式熱回收裝置，通過(guò)將新風(fēng)與排風(fēng)之間的溫度差和濕度差作為動(dòng)力，推動(dòng)二者交替逆向流經(jīng)換熱隔板[2]。這種熱回收裝置結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要額外的動(dòng)力系統(tǒng)和能源，所以在酒店、住宅中經(jīng)常使用這項(xiàng)技術(shù)。但是，這種裝置在進(jìn)行清洗維護(hù)上十分的復(fù)雜，清洗不凈容易導(dǎo)致細(xì)菌繁殖，使空氣的質(zhì)量變差。

根據(jù)隔板材料的不同可以將這種裝置分為全熱交換器和顯熱交換器，全熱交換器使用材料一般為經(jīng)過(guò)特殊處理的膜，而顯熱交換器一般都為鋁箔材料制成，因此，全熱交換器的換熱效率更高。但是，受到新風(fēng)中灰塵的影響，在裝置運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)造成灰塵的堆積，導(dǎo)致?lián)Q熱效率不斷下降，同時(shí)隔板的清洗較為困難，一般在出現(xiàn)換熱效率下降時(shí)，通常進(jìn)行隔板的更換，所以維護(hù)成本相對(duì)較高。因此，目前的空調(diào)系統(tǒng)中，顯熱交換的板式和板翅式熱交換器比較受歡迎。

（3）熱管式熱交換器。熱管式熱交換器的主要構(gòu)成元件就是熱管，通過(guò)熱管實(shí)現(xiàn)對(duì)熱量的蒸發(fā)和凝結(jié)，達(dá)到升溫和降溫的目。值得注意的是，送排風(fēng)上下結(jié)構(gòu)不能進(jìn)行制熱和熱回收，因此在實(shí)際的應(yīng)用設(shè)計(jì)和安裝中，通常都是采用水平狀態(tài)進(jìn)行熱管熱回收機(jī)組的設(shè)置。熱管具有良好的導(dǎo)熱性和等溫性，能夠使冷氣流和熱氣流的影響面積進(jìn)行改變，熱管式熱交換器的結(jié)構(gòu)更加的嚴(yán)謹(jǐn)、風(fēng)力阻力小，熱交換的效率比較高，同時(shí)還可以有效地減少元件腐蝕和新空氣污染，能夠適應(yīng)惡劣環(huán)境下的空調(diào)系統(tǒng)[3]。目前這種熱管換熱器在我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛，比如：化工冶金、鍋爐等行業(yè)，使工業(yè)生產(chǎn)中的廢熱利用有了新的突破，一定程度上提高了工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 排風(fēng)熱回收技術(shù)的應(yīng)用

在空調(diào)系統(tǒng)中，應(yīng)用排風(fēng)熱回收技術(shù)，應(yīng)該遵循國(guó)家出臺(tái)的《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，在我國(guó)北方地區(qū)，排風(fēng)熱回收技術(shù)主要是應(yīng)用在大型的游泳館或者是洗浴中心[4]。當(dāng)排風(fēng)能通過(guò)風(fēng)管排放到室外時(shí)，如果出現(xiàn)保溫失衡或者是風(fēng)速過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)在風(fēng)管中凝結(jié)大量的水滴，給系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，增加能耗。因此在實(shí)際的設(shè)計(jì)和安裝過(guò)程中，應(yīng)該將空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管進(jìn)行傾斜，同時(shí)在低點(diǎn)進(jìn)行水封設(shè)置，保證室內(nèi)排風(fēng)安全，同時(shí)熱回收機(jī)組還應(yīng)該設(shè)置旁通管/閥，適應(yīng)因?yàn)榧竟?jié)變化帶來(lái)的空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行影響，便于直接進(jìn)行送排風(fēng)，節(jié)約風(fēng)機(jī)的能耗。

2冷凝熱回收技術(shù)

冷凝熱回收技術(shù)是空調(diào)系統(tǒng)熱回收技術(shù)的重要組成，分為直接應(yīng)用和間接應(yīng)用。直接應(yīng)用是指空調(diào)制冷劑直接進(jìn)入熱回收器，參與生活熱水的制備;間接利用是指通過(guò)空調(diào)冷凝器向外排放高溫氣體或者是37攝氏度的水來(lái)對(duì)生活用水進(jìn)行加熱[5]。

（1）雙冷凝器熱回收技術(shù)。雙冷凝器熱回收技術(shù)，就是在空氣壓縮機(jī)和空氣冷凝器中間通過(guò)增加熱回收器對(duì)冷凝熱進(jìn)行回收，制冷劑以一種氣態(tài)或者是一種液態(tài)從壓縮機(jī)的熱交換器中快速流出，然后經(jīng)由空氣冷凝器，熱量被吸收。這種熱回收技術(shù)最常用在中央空調(diào)系統(tǒng)中。

（2）間接式冷凝熱回收。在空調(diào)制冷系統(tǒng)中，冷卻水的溫度一般處在30℃到38℃之間，處在低位熱能階段，因此要想實(shí)現(xiàn)冷凝熱的最大化回收，可以利用熱泵熱回收技術(shù)[6]。但是相對(duì)來(lái)說(shuō)，這種技術(shù)應(yīng)用的投資成本較大，管理和維護(hù)的費(fèi)用比較高。同時(shí)，這種技術(shù)應(yīng)用下的空調(diào)系統(tǒng)，在控制上十分的復(fù)雜，使用的過(guò)程中容易出現(xiàn)各種問(wèn)題，使空調(diào)的降溫或者升溫功能受到影響。

3結(jié)束語(yǔ)

在低碳生活為主趨勢(shì)下的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝，應(yīng)該將節(jié)能和環(huán)保放在設(shè)計(jì)和安裝方案的核心。先進(jìn)的熱回收技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，使空調(diào)運(yùn)行中的廢熱得到利用，有效地減少了能耗，在環(huán)境保護(hù)方面起到了重要的作用，同時(shí)減少了空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的成本，提高了空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效果和效率。

參考文獻(xiàn)

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[6] 張鋒.制冷空調(diào)節(jié)能減排實(shí)用新技術(shù)分析[J].科學(xué)與信息化，2019

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