淺析熱回收技術(shù)在建筑環(huán)境與設(shè)備工程中的應(yīng)用

吝佳凱

中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院 江蘇 徐州 221008

隨著我國對環(huán)保的重視程度不斷提升，我國建筑行業(yè)在建筑過程中也應(yīng)當(dāng)相應(yīng)國家號召，建筑物也應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的設(shè)計(jì)要求，采用熱回收技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖ镏卸嘤嗟臒崃窟M(jìn)行回收，降低建筑物內(nèi)排氣扇、空調(diào)等設(shè)備的使用頻率。

1 熱回收技術(shù)

隨著時(shí)代的發(fā)展，建筑的能耗問題愈發(fā)嚴(yán)重，建筑工程與建筑設(shè)備之中每天都會導(dǎo)致大量的熱能流失，下面將針對建筑物中存在的普遍熱量流失問題進(jìn)行探究，并給出熱回收的具體方式。

1.1 熱回收系統(tǒng)

熱回收系統(tǒng)是指將建筑物內(nèi)或設(shè)備中產(chǎn)生的多余熱量回收的一種系統(tǒng)，并將回收過后的熱能轉(zhuǎn)為熱風(fēng)或冷風(fēng)輸送至建筑物當(dāng)中，從而提高能源的利用效率，降低建筑物能耗問題，傳統(tǒng)的空調(diào)耗能較高，空調(diào)的能耗可以占建筑物總能耗的20%-40%之間，而空調(diào)中的新風(fēng)系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中僅僅存在換氣一種目的，能耗卻占據(jù)了空調(diào)字舍能耗的40%左右，根據(jù)測算可以得知新風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行占建筑物總體能耗的20%，針對這種總能耗現(xiàn)象采用熱回收系統(tǒng)，熱回收系統(tǒng)對于多余的熱量的回收使用效率較高，能夠回收利用60%左右的多余熱量，從而達(dá)到節(jié)能目的，能夠使建筑物內(nèi)空調(diào)的能耗降低7%。

1.2 熱回收裝置

熱回收的形式較多，從熱回收裝置整體工作效率而言，熱回收系統(tǒng)主要分為多種類型類型，第一種類型為全熱回收裝置，全熱回收裝置其熱能回收較為明顯，既能夠吸收建筑物中的顯熱，還能夠?qū)摕徇M(jìn)行回收工作，全熱回收裝置包括轉(zhuǎn)輪式換熱器、熱泵式換熱器等多種形式。而中間熱媒換熱器是將供熱側(cè)與得熱側(cè)進(jìn)行連接，在連接過后會使新風(fēng)系統(tǒng)與排風(fēng)系統(tǒng)不會產(chǎn)生交叉污染的現(xiàn)象，能夠很好的保障熱能回收時(shí)空氣的清潔，并且中間熱媒換熱器在工作過程中管道可以延伸，且能夠靈活布置，在布置過程中中間熱媒換熱器需要安裝相應(yīng)的水循環(huán)系統(tǒng)，水循環(huán)系統(tǒng)在工作過程中需要動力支持，在一定程度上增加了中間熱媒換熱器的能耗，并且由于中間熱媒在輸送熱量過程中會產(chǎn)生較大的溫差損耗，其實(shí)際回收熱能效率低于60%。熱回收裝置中還有一種裝置叫熱管式換熱器，熱管式換熱器會使排風(fēng)與新風(fēng)交替逆向流過轉(zhuǎn)輪，并且在轉(zhuǎn)輪中安有清洗扇，清洗扇能夠?qū)D(zhuǎn)輪進(jìn)行凈化，能夠控制對轉(zhuǎn)速度，適合多種建筑物中使用，能夠適應(yīng)多種挑起情況，并且這種熱回收裝置的熱量回收效果明顯，能夠達(dá)到70%-80%的回收效果，但是由于這種換熱器是一種通過新風(fēng)與排風(fēng)混合回收的裝置，因此不能夠避免交叉污染的情況，即使機(jī)器內(nèi)部自帶有清洗扇也不能夠完全避免交叉感染的產(chǎn)生，所以通過此套熱回收裝置的空氣必須保持清潔，另外熱管式換熱器的設(shè)備體積較大，占用的空間較多并且安裝費(fèi)力不適于小型建筑中使用。而為板翅式換熱器，板翅式換熱器在換熱隔板中加入了特殊的薄膜材料，能夠通過水分蒸發(fā)的壓力差實(shí)現(xiàn)傳熱與傳質(zhì)的交換工作，但是其回收效率較低。最后一種為熱泵式換熱器，這種換熱器換熱效率及較高，但是需要配置一系列設(shè)備例如冷凝器、空氣壓縮機(jī)等設(shè)備，這些設(shè)備開啟過程中也會消耗大量的能源，并且設(shè)備造價(jià)較高，適合用在大型建筑物當(dāng)中。

1.3 熱回收設(shè)備投資

通過前文的分析可以看出，熱回收設(shè)備能夠有效的降低建筑物中的能耗，但是由于一些建筑物前期投資較大，所以導(dǎo)致熱回收設(shè)備安投入資金過量，但是熱回收設(shè)備在一定程度上節(jié)約了建筑物的能源消耗，建筑物投入使用后的能源消耗都會相對降低，從長遠(yuǎn)角度來看熱回收裝置是一種較為經(jīng)濟(jì)環(huán)保的裝置。

2 建筑環(huán)境與設(shè)備

通過前文熱回收裝置分析開看，熱回收裝置的種類多樣，且不同類型的熱回收裝置都有著不同的使用效果，從長遠(yuǎn)來看在建筑物中安裝熱回收裝置能夠有效降低建筑物的能源消耗問題，同時(shí)降低了建筑物使用后的資金投入，下面將針對熱回收裝置的建筑設(shè)計(jì)與熱回收裝置設(shè)備使用方式進(jìn)行分析探究。

2.1 熱回收裝置布置

熱回收裝置在布置過程中需要單獨(dú)的空間進(jìn)行設(shè)備的安裝，一般設(shè)置在建筑物的頂層或者設(shè)備層內(nèi)，由于熱回收裝置本身體積較大，所以在設(shè)備暗訪過程中，相關(guān)人員可以減少設(shè)備的體積，采用國家標(biāo)準(zhǔn)最小的熱回收系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行安裝，對于體積較大的熱回收系統(tǒng)而言，當(dāng)熱回收系統(tǒng)的風(fēng)速超過每小時(shí)15000m3時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)將熱回收裝置分為不同的子系統(tǒng)，每個系統(tǒng)同種都要設(shè)有設(shè)備與通風(fēng)管道，保障設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，同時(shí)提高設(shè)備的安全性。在全熱回收裝置設(shè)置過程中，由于全熱回收裝置是通過室內(nèi)溫差與水蒸氣壓力來達(dá)到熱量回收的目的，所以在設(shè)備運(yùn)行的過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)保障設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境，一般而言全熱回收裝置的運(yùn)行溫度應(yīng)當(dāng)在零下五攝氏度至上，若溫度過低澤會導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生結(jié)霜的情況，造成設(shè)備停轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。熱回收裝置在布置過程中還要考慮到噪音問題，熱回收裝置在開啟運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生一定的噪音，不利于人們的健康生活，所以在設(shè)置熱回收裝置過程中，相關(guān)人員還要對防治區(qū)域進(jìn)行一定的隔音處理，降低噪音分貝。

2.2 保障回收裝置清潔

通過前文的分析可以得知，一些熱回收裝置雖然熱回收效率高，但是由于回收方式的不同會產(chǎn)生新風(fēng)與排風(fēng)混合在一起的現(xiàn)象產(chǎn)生，這種現(xiàn)象極易導(dǎo)致風(fēng)的交叉感染，使風(fēng)變得污濁所以相關(guān)人員還要發(fā)揮扇形器自凈作用，當(dāng)新風(fēng)系統(tǒng)開啟時(shí)應(yīng)當(dāng)保障新風(fēng)地壓力大于排風(fēng)的壓力，壓力差應(yīng)當(dāng)控制在200Pa之間，這樣能夠有效地提高空氣品質(zhì)，使排風(fēng)新風(fēng)交叉感染幾率降到最低，從而保障最大程度的清潔。并且為了保障回收裝置的清潔，工作人員還要加強(qiáng)熱交換設(shè)備的控制工作質(zhì)量，從而得到有效的熱量回收，配備設(shè)置必要的自動控制系統(tǒng)，保障設(shè)備能夠按照要求在合理的狀態(tài)下進(jìn)行工作。

2.3 市區(qū)內(nèi)熱量回收

熱回收裝置一般設(shè)置在高大大的建筑物之中，這些建筑物一般都存在于市區(qū)之中，熱回收搜裝置一般設(shè)置在沒有保溫層且人員較為密集的建筑物之中，市區(qū)內(nèi)的回收裝置一般采用是循環(huán)熱泵空調(diào)，在夏天天氣炎熱時(shí)，空調(diào)使用效率明顯增加，中央空調(diào)在制冷過程中一般是通過將熱空氣冷凝后通過冷凝塔將多余的水分排出，通過相關(guān)調(diào)查研究顯示采用熱回收裝置中央空調(diào)機(jī)組的制冷量高于傳統(tǒng)中央空調(diào)制冷量，并且采用吸收式制冷設(shè)備的制冷量是傳統(tǒng)中央空調(diào)制冷量的2.5倍。而冷凝過后的熱量被隨意排放造成了資源浪費(fèi)的情況產(chǎn)生，這種排放的熱量加劇了城市熱島效應(yīng)，所以在進(jìn)行熱回收裝置設(shè)置過程中，可以將這部分冷凝過后的冷凝水進(jìn)行收集從而制備熱水，減少夏季鍋爐的開啟頻率，減少鍋爐的能源消耗問題，冷凝熱水回收能夠?qū)⑴懦鍪彝獾睦淠M(jìn)行有效利用，熱回收系統(tǒng)能夠?qū)⑦@部分水及加熱到65℃左右，供人使用，從而達(dá)到節(jié)能的目的，由于冷凝水的品質(zhì)較低，在水中包含較多的雜質(zhì)，所以在使用換熱系統(tǒng)加熱冷凝水的過程中，相關(guān)人員還要注重管道的除垢工作，從而提高冷凝水的加熱質(zhì)量。

2.4 回收手段

通過前文冷凝水回收利用可以得知，冷凝水回收利用能夠降低夏天鍋爐開啟頻率，并且能夠在一定程度上增強(qiáng)了水循環(huán)利用的效果，達(dá)到節(jié)能目的，所以在進(jìn)行冷凝水回收過程中相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)首先采用熱泵回收手段，在冷卻水循環(huán)中加入水源熱泵機(jī)組，從而將熱泵機(jī)組與冷凝塔連接在一起，之后通過熱泵設(shè)施將水進(jìn)行再次正發(fā)國旅，從而形成品質(zhì)較高的生活用水，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)把線路進(jìn)行區(qū)分，在水蒸氣進(jìn)入冷卻塔之后，進(jìn)行冷卻冷卻過后的水返回冷凝器之中，第二路水進(jìn)入水源熱泵蒸發(fā)器，通過加熱蒸發(fā)的作用再將水匯入冷凝塔之中，這種方案適合具備空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的改造，使水熱泵處理水源不會收到制冷機(jī)種類的限制。

2.5 回收注意事項(xiàng)

在進(jìn)行冷凝水回收過程中會存在一定的問題，首先是冷凝熱與熱水的使用頻率不一致，很有可能會造成熱量供應(yīng)不足的情況產(chǎn)生，這是由于熱回收裝置在熱量回收過程中會根據(jù)空調(diào)使用頻率的不同而產(chǎn)生相應(yīng)的衰減，其熱回收變化量不易被控制，其次由于熱水供應(yīng)受到人數(shù)與天氣情況的影響，也會導(dǎo)致熱水用量不穩(wěn)定的情況產(chǎn)生，所以冷凝水的回收利用具有極大的不確定性，因此相關(guān)人員可以適當(dāng)增加熱水的儲存量，改善熱回收與熱水用量時(shí)間頻率不一致的問題。此外冷凝熱在夏季使用過程中其回收頻率相對穩(wěn)定，因?yàn)橄募窘ㄖ镏锌照{(diào)的使用頻率較高，而在冬季來臨時(shí)空調(diào)用量會降低，這導(dǎo)致熱回收裝置會在冬季出現(xiàn)一段時(shí)間的停滯，所以針對這種情況相關(guān)人員還要在冬季來臨時(shí)適當(dāng)?shù)拈_啟鍋爐，增加熱水淑良，保障居民正常用水。

3 結(jié)束語

通過淺析熱回收技術(shù)在建筑環(huán)境與設(shè)備工程中的應(yīng)用可以得知，熱回收技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，熱回收技術(shù)能夠在一定時(shí)間內(nèi)回收空調(diào)等設(shè)備中能夠多余的熱量用制備熱水等多種工作，加強(qiáng)了建筑物節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)要求。