论文部分内容阅读
【摘 要】 随着目前全世界范围内的能源形势的不断紧张，进行空调系统热回收的开发和研究以及空调热回收技术的应用研究是非常的有必要的，其本质是废气的利用，这是进行建筑物节能的重要手段和有效措施，对于我国能源供应压力的减小以及能源的充分利用和节约具有重要意义。本文就此对热回收技术在建筑环境与设备工程中的应用进行阐述。
【关键词】 热回收；建筑環境；设备工程；应用
引言：
建筑业是一个高耗能的行业，而暖通空调系统的耗能在建筑耗能中又占据着非常大的部分，而且此趋势还有不断上升的可能。因此，在建筑环境与设备工程中，开展节能工作十分重要，而其中热回收是当前最有前景的节能技术之一。
1、空调热回收系统概述
我国经济的持续快速发展使得人们的生活水平不断提升，人居环境中空调和通风的能耗也越来越多，在节约能源方面，一方面需要将空调设备的使用效率提高，另一方面要对空调废热和余热具有的回收潜力进行充分的发掘然后适当利用，这是很关键的节能方法。空调系统进行能量消耗时的特点之一是排热和需热两种处理过程同时存在，冬季时候高湿高温的排风可以对新风进行加热加湿，夏季时候低湿低温的排风可以对新风进行干燥和冷却，通过对这种特点的合理利用，空调系统能够通过热回收而达到能源的充分有效利用。空调热回收系统可以让排风与新风进行热量和冷量的互相交换，排风所具有的热量或冷量可以尽可能传递给新风，这样可以使得新风的供冷量或加热量有效的减少，从而实现废气再利用，达到节能的目的。
2、各种热回收系统的结构和工作原理
在建筑物的空调负荷中，新风负荷一般要占到空调总负荷的20%—30%。用排风中的余冷余热来处理新风，就可减少处理新风所需的能量，降低机组负荷，提高空调系统的经济性。热回收设备常见的有转轮式和板翅式全热换热器以及热管式和中间冷媒式显热换热器。排风系统回收包括冷量和热量的原理是一致的。下文主要以夏季冷量回收为例，对其结构和工作原理进行简单的介绍。
2.1转轮式全热回收器
又称回转型全热回收器，能回收废汽中75%左右的剩余冷量。排风由转轮一侧的入口吸入，将所含的部分冷量传递给转轮；而新风从转轮的另一侧吸入，转轮以15—20r/min的速度旋转将积蓄在轮转上的冷量传递给新风。转轮的本体是由铝箔制成，并在表面均匀喷涂有二氧化硅吸湿剂。因此，转轮可以实现对潜热的回收，大大提高了系统的热回收效率。
2.2板翅式全热回收器
相比较于一般的板翅式换热器而言，用于排风余能回收的热交换器，隔板和板翅采用了一种特殊的纸张。这种纸很薄，具有良好的传热性和透湿性，但不透气，当进排气的两侧存在温差和水蒸气压力差时就会产生热湿交换，从而实现全热回收。
2.3热管式热回收装置
热管是由内部充注一定量冷媒的密闭真空金属管构成，在热管的一段，即冷凝端受热之后，管中的液体在吸收外界的热量之后迅速气化，在压差的作用下流向热管的另外一端，向外界放出热量后冷凝成为液体，液体借助于贴壁金属网的毛细抽吸力返回到加热段，并再次受热气化，经过这样的循环模式，使热量从管的一端传向另外一端。因为属于相变传热，加之热管的内部热阻极小，故即使是在很小的温差之下也能够获得很大的传热量。
2.4中间冷媒式
中间冷媒式的原理相对来说很简单，同时也是成本较低的一种热回收系统。在新风和排风侧，各使用一个气液换热器，排风侧的空气流过时，对系统中的冷媒进行冷却。而在新风侧被冷却的冷媒再将冷量转移到进入的新风上，冷媒在泵的作用下不断地在系统的循环。
3、热回收的现状与应用探讨
水冷制冷机组所产生的冷凝热一般通过冷却塔释放到大气之中，对环境易造成热污染。因此，通过对冷凝热进行回收，使之用来加热生活用水，可在很大程度上提升能量的利用率。一般而言，冷凝热可以分为两部分：一部分是来自于温度较高的过热蒸汽的热量，另一部分为较低温度的来自制冷剂两相相变热量和过冷热量。通常过热蒸汽的温度在45-90℃之间，相变热量在40-45℃之间，但一般来说，热水的温度应在60℃左右。因此，需要根据这两种热量的不同性质，通过直接以及间接回收的方式对冷凝热加以利用。
3.1双冷凝器热回收
双冷凝器热回收技术是在压缩机和冷凝器之间加一个热回收器回收冷凝热，从热交换器流出的汽--液状或气态的制冷剂，由后面的冷凝器吸收其余热量。此项技术可以根据要求对制冷机组的制冷剂蒸汽显热直接回收，或者是通过显热加上一部分潜热一次性或循环加热，从而使水的温度到达制定温度。这种形式主要在中央空调冷水机组中广泛应用。而家用空调在我国的应用极为广泛，并且数量上较多，因此家用空调是热回收的重要方向之一。
当前，我国家用空调器热回收技术取得了一定的成绩。这项技术室通过将空调器中压缩机排出的高温高压的制冷剂蒸汽注入到热水换热设备中进行热交换，加热生活热水。如果换热器的换热能力能够独立承担所有的冷凝热量，那么就不需要使用风冷冷凝器，反之就需要同时使用风冷和水冷冷凝器来承担所有的冷凝负荷。
3.2热泵回收
空调制冷中冷却水温度一般为30—38℃，属低品位热能，要想充分回收冷凝热可以利用热泵技术，由制冷机组与热泵机组联合运行构成一套热回收装置。当冷水机组和热泵同时工作时，可以通过控制冷却塔风机的启停来控制冷却水回水温度。通过电动三通阀控制冷却塔的冷却水流量和热泵蒸发器的流量比例，使热泵的蒸发器出水温度低于32℃，从而确保冷水机组的正常运行。这种方式是通过与原系统并联一套热泵机组，将冷凝热作为热泵热源来制备热水。热泵回收冷凝热的技术在现有的空调系统改造中比较适合应用，但是该技术的投资相对来说比较大，运行的费用也相对较高。因为其控制比较复杂，因此在实际的应用中易导致问题的出现，热水的温度往往达不到设计的要求，从而影响利用效果。
3.3相变材料回收空调冷凝热
利用相变材料回收空调冷凝热热回收形式是几年来出现的新的应用形式，该技术利用蓄热器代替了双冷凝器热回收技术中的压缩机出口的冷凝器，并通过采用与常规的风冷冷凝器或者冷却塔串联连接的方式，利用常规风冷冷凝器或冷却塔排除热回收系统不能储存的剩余热量。热回收用蓄热器中相变材料的温度是随冷凝温度的变化而变化的。开始时，常规风冷冷凝器（或冷却塔回路）关闭，利用过热段的制冷剂显热和冷凝潜热对蓄热器中的相变材料进行加热，此时冷凝压力随蓄热器中相变材料温度的升高而升高。在系统中冷凝压力达到限定值的时候，将风冷冷凝器开启，从而释放多余的制冷剂冷凝潜热，以降低系统冷凝压力。此时蓄热器仍能利用蓄热器管内流过的气态制冷剂过热段的显热放热加热相变材料，进一步提高相变材料的温度。当相变材料温度达到某一设定值后，系统恢复原冷凝器（冷却塔）冷凝运行模式。
4、结束语
总之，在能源消耗越来越大的今天，开展节能工作对于我国的社会经济发展来说具有极其重要的意义。在建筑环境和设备工程中，热回收技术的应用因其节能效果显著而得到了广泛的应用。节能和环保在当前社会发展中越来越重要，热回收技术作为其中的一种非常重要的方法，必将有非常广阔的发展空间。
参考文献：
[1]郑钢.热回收节能在空调系统中的应用[J].能源技术，2005，26（3）：124-126.
[2]张震，周光辉.我国的空调冷凝热回收的研究现状[J].中原工学院学报，2005，17（4）：29-30.
【关键词】 热回收；建筑環境；设备工程；应用
引言：
建筑业是一个高耗能的行业，而暖通空调系统的耗能在建筑耗能中又占据着非常大的部分，而且此趋势还有不断上升的可能。因此，在建筑环境与设备工程中，开展节能工作十分重要，而其中热回收是当前最有前景的节能技术之一。
1、空调热回收系统概述
我国经济的持续快速发展使得人们的生活水平不断提升，人居环境中空调和通风的能耗也越来越多，在节约能源方面，一方面需要将空调设备的使用效率提高，另一方面要对空调废热和余热具有的回收潜力进行充分的发掘然后适当利用，这是很关键的节能方法。空调系统进行能量消耗时的特点之一是排热和需热两种处理过程同时存在，冬季时候高湿高温的排风可以对新风进行加热加湿，夏季时候低湿低温的排风可以对新风进行干燥和冷却，通过对这种特点的合理利用，空调系统能够通过热回收而达到能源的充分有效利用。空调热回收系统可以让排风与新风进行热量和冷量的互相交换，排风所具有的热量或冷量可以尽可能传递给新风，这样可以使得新风的供冷量或加热量有效的减少，从而实现废气再利用，达到节能的目的。
2、各种热回收系统的结构和工作原理
在建筑物的空调负荷中，新风负荷一般要占到空调总负荷的20%—30%。用排风中的余冷余热来处理新风，就可减少处理新风所需的能量，降低机组负荷，提高空调系统的经济性。热回收设备常见的有转轮式和板翅式全热换热器以及热管式和中间冷媒式显热换热器。排风系统回收包括冷量和热量的原理是一致的。下文主要以夏季冷量回收为例，对其结构和工作原理进行简单的介绍。
2.1转轮式全热回收器
又称回转型全热回收器，能回收废汽中75%左右的剩余冷量。排风由转轮一侧的入口吸入，将所含的部分冷量传递给转轮；而新风从转轮的另一侧吸入，转轮以15—20r/min的速度旋转将积蓄在轮转上的冷量传递给新风。转轮的本体是由铝箔制成，并在表面均匀喷涂有二氧化硅吸湿剂。因此，转轮可以实现对潜热的回收，大大提高了系统的热回收效率。
2.2板翅式全热回收器
相比较于一般的板翅式换热器而言，用于排风余能回收的热交换器，隔板和板翅采用了一种特殊的纸张。这种纸很薄，具有良好的传热性和透湿性，但不透气，当进排气的两侧存在温差和水蒸气压力差时就会产生热湿交换，从而实现全热回收。
2.3热管式热回收装置
热管是由内部充注一定量冷媒的密闭真空金属管构成，在热管的一段，即冷凝端受热之后，管中的液体在吸收外界的热量之后迅速气化，在压差的作用下流向热管的另外一端，向外界放出热量后冷凝成为液体，液体借助于贴壁金属网的毛细抽吸力返回到加热段，并再次受热气化，经过这样的循环模式，使热量从管的一端传向另外一端。因为属于相变传热，加之热管的内部热阻极小，故即使是在很小的温差之下也能够获得很大的传热量。
2.4中间冷媒式
中间冷媒式的原理相对来说很简单，同时也是成本较低的一种热回收系统。在新风和排风侧，各使用一个气液换热器，排风侧的空气流过时，对系统中的冷媒进行冷却。而在新风侧被冷却的冷媒再将冷量转移到进入的新风上，冷媒在泵的作用下不断地在系统的循环。
3、热回收的现状与应用探讨
水冷制冷机组所产生的冷凝热一般通过冷却塔释放到大气之中，对环境易造成热污染。因此，通过对冷凝热进行回收，使之用来加热生活用水，可在很大程度上提升能量的利用率。一般而言，冷凝热可以分为两部分：一部分是来自于温度较高的过热蒸汽的热量，另一部分为较低温度的来自制冷剂两相相变热量和过冷热量。通常过热蒸汽的温度在45-90℃之间，相变热量在40-45℃之间，但一般来说，热水的温度应在60℃左右。因此，需要根据这两种热量的不同性质，通过直接以及间接回收的方式对冷凝热加以利用。
3.1双冷凝器热回收
双冷凝器热回收技术是在压缩机和冷凝器之间加一个热回收器回收冷凝热，从热交换器流出的汽--液状或气态的制冷剂，由后面的冷凝器吸收其余热量。此项技术可以根据要求对制冷机组的制冷剂蒸汽显热直接回收，或者是通过显热加上一部分潜热一次性或循环加热，从而使水的温度到达制定温度。这种形式主要在中央空调冷水机组中广泛应用。而家用空调在我国的应用极为广泛，并且数量上较多，因此家用空调是热回收的重要方向之一。
当前，我国家用空调器热回收技术取得了一定的成绩。这项技术室通过将空调器中压缩机排出的高温高压的制冷剂蒸汽注入到热水换热设备中进行热交换，加热生活热水。如果换热器的换热能力能够独立承担所有的冷凝热量，那么就不需要使用风冷冷凝器，反之就需要同时使用风冷和水冷冷凝器来承担所有的冷凝负荷。
3.2热泵回收
空调制冷中冷却水温度一般为30—38℃，属低品位热能，要想充分回收冷凝热可以利用热泵技术，由制冷机组与热泵机组联合运行构成一套热回收装置。当冷水机组和热泵同时工作时，可以通过控制冷却塔风机的启停来控制冷却水回水温度。通过电动三通阀控制冷却塔的冷却水流量和热泵蒸发器的流量比例，使热泵的蒸发器出水温度低于32℃，从而确保冷水机组的正常运行。这种方式是通过与原系统并联一套热泵机组，将冷凝热作为热泵热源来制备热水。热泵回收冷凝热的技术在现有的空调系统改造中比较适合应用，但是该技术的投资相对来说比较大，运行的费用也相对较高。因为其控制比较复杂，因此在实际的应用中易导致问题的出现，热水的温度往往达不到设计的要求，从而影响利用效果。
3.3相变材料回收空调冷凝热
利用相变材料回收空调冷凝热热回收形式是几年来出现的新的应用形式，该技术利用蓄热器代替了双冷凝器热回收技术中的压缩机出口的冷凝器，并通过采用与常规的风冷冷凝器或者冷却塔串联连接的方式，利用常规风冷冷凝器或冷却塔排除热回收系统不能储存的剩余热量。热回收用蓄热器中相变材料的温度是随冷凝温度的变化而变化的。开始时，常规风冷冷凝器（或冷却塔回路）关闭，利用过热段的制冷剂显热和冷凝潜热对蓄热器中的相变材料进行加热，此时冷凝压力随蓄热器中相变材料温度的升高而升高。在系统中冷凝压力达到限定值的时候，将风冷冷凝器开启，从而释放多余的制冷剂冷凝潜热，以降低系统冷凝压力。此时蓄热器仍能利用蓄热器管内流过的气态制冷剂过热段的显热放热加热相变材料，进一步提高相变材料的温度。当相变材料温度达到某一设定值后，系统恢复原冷凝器（冷却塔）冷凝运行模式。
4、结束语
总之，在能源消耗越来越大的今天，开展节能工作对于我国的社会经济发展来说具有极其重要的意义。在建筑环境和设备工程中，热回收技术的应用因其节能效果显著而得到了广泛的应用。节能和环保在当前社会发展中越来越重要，热回收技术作为其中的一种非常重要的方法，必将有非常广阔的发展空间。
参考文献：
[1]郑钢.热回收节能在空调系统中的应用[J].能源技术，2005，26（3）：124-126.
[2]张震，周光辉.我国的空调冷凝热回收的研究现状[J].中原工学院学报，2005，17（4）：29-30.