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热回收设备

发布时间:2022-05-13 11:24人气:

      由于空调系统在运行过程中会向外界排放热量或冷量,所以采用一定的技术和设备来回收这部分能量可以降低系统的运行能耗。

1.空气侧热回收

      空气侧热回收通常用来回收系统排风中的能量,例如在夏季可以用温湿度较低的排风冷却和干燥温湿度较高的新风,从而降低新风处理能耗。

      1)热回收的类型

      根据对能量回收的情况有显热回收和全热回收之分。

      a.显热回收   

      新风与排风通过不透水蒸汽的界面进行热量传递,使新风的温度降低或升高,但其含湿量不变。

      b.全热回收设备   

      新风与排风通过可透过水蒸汽或涂有吸湿材料的界面进行热湿传递,在使新风的温度降低或升高的同时,含湿量也降低或升高。

      2)热回收系统效益的评价

      热回收设备效率同样也分为显热回收效率和全热回收效率,见图2-50。

 图2-50.png

      以夏季工况为例(上图中a),新风温度为t3、排风温度为t1,经过热回收装置后新风被冷却到t4,排风温度上升到t2,将显热回收效率ηx定义为:

 公式2-31.png

      上图中(b)表示焓值为i3的新风与焓值为i1的排风经过热回收装置热湿交换后被冷却到焓值为i4的状态,排风焓值上升到i2,将全热回收效率ηq定义为:

 公式2-32.png

      运用上述公式可以计算出采用某一型号热回收装置在一定风量及新、排风设计状态下的热回收能量。但实际运行季节的回收总能量不能简单地按上法乘以运行时间获得,因为即使室内排风的状态点和设备热回收效率不变,室外新风的状态点是一直在变化的,所以瞬时回收能量及总回收能量都发生改变。总回收能量应当根据室外温度变化计算的逐时回收能量来汇总。

      为了采用热回收技术,需要增加通风管道、空气过滤器、控制阀门等设备,这会增加系统的运行能耗。从理论上讲,只要获得总回收能量(收益)所增加的能耗(支出)小于采用原冷热源装置生产同样能量所需的能耗,热回收技术就可以采用。但由于增加了热回收装置,需要增加投资、占用空间、系统建造和运行控制变得复杂,所以必须加以综合考虑。

      目前常用的热回收装置有:

      (1)板式

      排风与新风在分隔界面两侧流动,根据界面材料的不同可以实现显热或全热回收。它一般不会产生空气渗漏和交叉污染问题。

      (2)转轮式

      排风与新风分别通过转轮的不同区域,转轮材料表面涂吸湿材料可以实现全热回收。它会产生空气渗漏和交叉污染的问题。

      (3)分离盘管式

      两个盘管分别设在排风和新风管道内,用管道连通并用水泵使管内工作介质流动以实现能量转移,它只能回收显热,没有交叉污染的危险。

      (4)热管式

      采用传热效率高的热管元件来实现排风与新风之间的显热交换,同样没有交叉污染危险。热管内部充有易蒸发液体,在吸热端蒸发成为气体时吸收大量汽化潜热,在放热端释放热量重新冷凝为液体,实现热量转移,传热能力要远大于上述几种设备。两个盘管分别设在排风和新风管道内,用管道连通并用水泵使管内工作介质流动以实现能量转移,它只能回收显热,没有交叉污染的危险。

      热回收装置不但增加了系统的空气流动阻力,而且在室外气温变化时收益明显下降,甚至产生负面效应。例如在过度季节当室外气温降到低于室内排风温度而又高于新风的送风温度时,新风若再通过热回收装置反而提高了温度,增加了新风处理能耗。所以完善的热回收系统应当考虑旁通措施,在热回收已无效益时切换到常规运行情况。

2.水侧热回收

      通常水冷式冷水机组的冷凝热是通过冷却塔排放到大气中的,采用热回收式机组可以回收部分或全部冷凝热,用于生活热水、锅炉进水等加热,既减少了系统能耗,又降低的室外环境的热岛效应。

      在水环式热泵系统及热回收型多联机系统中,可以实现不同区域之间的能量回收。

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