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摘要:现阶段,随着我国科学技术的飞速发展,热回收技术逐渐出现在人们的视野中,并发挥着越来越重要的作用。先进的建筑环境与设备工程技术可以有效缓解能源利用带来的环境问题,提高能源利用效率,是实现能源利用可持续发展的重要措施。热回收技术是将回收的热量作为一种新的热源,将这些先进技术应用于建筑环境和设备工程中,以促进我国现代建筑的发展和壮大的过程。提高余热利用率,可以减少污染物排放,保护自然环境。基于此,本文简要分析热回收技术在建筑环境与设备工程中的应用。
关键词:热回收技术;建筑环境与设备工程;应用
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-04-258
一、概述
1.1热回收技术
热回收就是通过一定的方式,将冷水机组运行过程中排向外界的大量废热回收再利用,作为用户的最终热源或初级热源。一些较为发达地区工业领域中广泛使用新风换气机能量交换技术,相关学者提出将分配新风量和回收旧风量比值进行合理计算,将能够明确得出空调系统通过能量回收设备所节约的能源。
1.2热回收循环理念
在部分发达国家,新风换气机能量交换技术在工业领域得到了广泛的应用,且该技术在长期的发展和应用中也逐渐走向成相关学者认为通过计算分配新风与回收旧风量的比值,能够得出空调系统能量回收设备节约的能源。其一方面可有效保证室内空气的质量,另一方面还可将空调机制冷与恒温换气设备充分地结合在一起,进而更加合理地融合风系统或制冷系统以及供热系统来回收空调系统当中的部分能量。
1.3应用意义
当前用于降低建筑工程内部能耗的方式,主要是通过了预热、预冷室外空气,实现新风与冷却器或者加热器的连接,这样新风想要进入建筑室内环境,需要经过预热或者预冷方面的处理工作,使得新风处理工作的负荷有效降低。通过科学合理使用多种不同类型的冷却器、加热器开展试验工作,强化预热、预冷效果,不仅充分有效利用了自然资源,同时还能提升室内环境的舒适、健康效果。
二、建筑物中各种热回收系统的结构及工作原理
2.1热管式显热回收器
这一装置运行的过程中,热管为密封真空金属管,且管内有适量冷媒,因此若热管一端受热,液体吸收热量就可实现气化功能,同时受到压力的作用,气体流向热管的另一端,并释放热量,热量会以较快的速度冷凝,成为液态形式,之后贴壁金属网的毛细管抽吸液态的冷媒回到受热阶段,又因为传统热管式交换热率较低,通常在采取有效措施加以改进后,还会在热管外设置翘片,进而有效提高回收的效率。
2.2中间冷媒式显热回收器
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。
2.3转轮式全热回收器
这一设备在实际运行中可以将空调运行中 75% 以上的冷量进行再次回收利用 , 此时设备中某一侧转轮会将排风直接吸入 , 然后通过一定的处理将其冷量传递给转轮 , 然后在设备的另一侧转轮中吸入一定的新风 , 此时设备转轮的转速为每分钟 15~20 圈 , 最终将转轮中的冷量直接传递给新风 , 这样回收利用也就可以降低能源的大量消耗。转轮式全热回收器的转轮主要是由铝箔制作而成。另外 , 为了使该设备在工作中达到设计要求 , 我们还可以在其表面涂刷一层二氧化硅吸湿剂 , 这样更加有利于冷量的回收 , 达到节能的效果。
2.4板翅式全热回收器
相较于转轮式热回收器来说,板翅式热回收器采用简单的工作原理和结构,在同时开展湿热交换过程中,实现过滤除尘的目标。这种热回收器之中使用金属平板片、高分子平薄膜,具备良好的传热性和透湿性,可以同时开展新风和排风传递工作,并且还能够加湿加热,使得新风更好地适应室内空间环境。
三、.热回收的现状及应用分析
水冷机组在运行过程中产生的冻结热,通常在冷却后排放到大气中,是对环境的一种较为严重的热污染。在成分方面,回收冷冻热量用于加热生活用水,以最大限度地提高能源效率。冷凝热主要分为过热蒸汽热、制冷剂相变热和过冷热两部分。热蒸汽一般在45°~ 90°c,汽化热一般在 40°c ~ 45°c,热水的热量是 60°c,和冷凝热直接或间接结合自然恢复的两个必要的热量。
3.1双冷凝器热回收
该技术主要包括在压缩机和冷凝器之间安装余热回收装置,以回收冷凝热。对于离开热交换器的冷却器,余热将被下一个冷凝器吸收。该技术可根据实际需要,直接回收制冷装置运行过程中产生的余热。部分潜热也可以通过一次加热或循环加热调节为显热,以确保水温满足相应的要求。该技术广泛应用于中央空调制冷机,在较小程度上应用于家用空调。因此,该技术已成为一种广泛应用的家庭空调热回收方法。目前在技术上取得了重大进展,家用空调的余热回收,使得空调压缩机的热量转移到蒸汽的高温和高压制冷剂的传热系统,前后有热水。有效加热生活热水。如果热交换器能够支撑自主冷凝器的散热,无需使用风冷冷凝器冷却或,如果不能忍受酷热冷凝器的自主、风冷冷凝器和一个必须使用水冷冷凝器冷凝过程生成来承受负荷。
3.2热泵回收
水冷技术的水温通常控制在 30 'C -38 'C,其为低品质热能,若要对冷却水进行有效的回收和利用,则应采用热泵技术。组装一套热泵回收装置,其主要由制冷机组与热泵机组构成。若冷水机组和热泵机组同时工作,则其可通过空置冷却塔的风机来调节冷却水的回水水温,以电动三通阀来控制冷区二塔冷却水流量与蒸发器的流量比例,从而保证热泵蒸发器的出水温度一直处在32 'c以下,保证冷水机组的运行效率。这种方式主要利用并联热泵机组的方式以冷凝热作为主要热源完成热水的制备。该技术在空调系统改造中具有较好的应用前景,但是该技术需要较大的资金投入,运行过程中也需要耗费大量的资金,且技术控制具有较强的复杂性,所以在应用的过程中也会出现各类不同的问题,比如,热水的温度无法满足设计的要求,进而影响了水资源的利用质量。
3.3相变材料回收空调冷凝热热回收
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變化的。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。
结语:
当前,能源消费和经济发展与已成为社会发展的主要矛盾之一。为了减轻这一矛盾,必须加强节能环保政策和节能环保余热回收技术建设,充分发挥它们的作用,提供更好的服务和技术,具有广阔的发展前景。
参考文献
李鹏飞 . 建筑环境与设备工程中热回收技术的应用研究 [J].四川水泥 ,2018(11):347.
作者单位:中建安装集团有限公司华西公司
关键词:热回收技术;建筑环境与设备工程;应用
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-04-258
一、概述
1.1热回收技术
热回收就是通过一定的方式,将冷水机组运行过程中排向外界的大量废热回收再利用,作为用户的最终热源或初级热源。一些较为发达地区工业领域中广泛使用新风换气机能量交换技术,相关学者提出将分配新风量和回收旧风量比值进行合理计算,将能够明确得出空调系统通过能量回收设备所节约的能源。
1.2热回收循环理念
在部分发达国家,新风换气机能量交换技术在工业领域得到了广泛的应用,且该技术在长期的发展和应用中也逐渐走向成相关学者认为通过计算分配新风与回收旧风量的比值,能够得出空调系统能量回收设备节约的能源。其一方面可有效保证室内空气的质量,另一方面还可将空调机制冷与恒温换气设备充分地结合在一起,进而更加合理地融合风系统或制冷系统以及供热系统来回收空调系统当中的部分能量。
1.3应用意义
当前用于降低建筑工程内部能耗的方式,主要是通过了预热、预冷室外空气,实现新风与冷却器或者加热器的连接,这样新风想要进入建筑室内环境,需要经过预热或者预冷方面的处理工作,使得新风处理工作的负荷有效降低。通过科学合理使用多种不同类型的冷却器、加热器开展试验工作,强化预热、预冷效果,不仅充分有效利用了自然资源,同时还能提升室内环境的舒适、健康效果。
二、建筑物中各种热回收系统的结构及工作原理
2.1热管式显热回收器
这一装置运行的过程中,热管为密封真空金属管,且管内有适量冷媒,因此若热管一端受热,液体吸收热量就可实现气化功能,同时受到压力的作用,气体流向热管的另一端,并释放热量,热量会以较快的速度冷凝,成为液态形式,之后贴壁金属网的毛细管抽吸液态的冷媒回到受热阶段,又因为传统热管式交换热率较低,通常在采取有效措施加以改进后,还会在热管外设置翘片,进而有效提高回收的效率。
2.2中间冷媒式显热回收器
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。
2.3转轮式全热回收器
这一设备在实际运行中可以将空调运行中 75% 以上的冷量进行再次回收利用 , 此时设备中某一侧转轮会将排风直接吸入 , 然后通过一定的处理将其冷量传递给转轮 , 然后在设备的另一侧转轮中吸入一定的新风 , 此时设备转轮的转速为每分钟 15~20 圈 , 最终将转轮中的冷量直接传递给新风 , 这样回收利用也就可以降低能源的大量消耗。转轮式全热回收器的转轮主要是由铝箔制作而成。另外 , 为了使该设备在工作中达到设计要求 , 我们还可以在其表面涂刷一层二氧化硅吸湿剂 , 这样更加有利于冷量的回收 , 达到节能的效果。
2.4板翅式全热回收器
相较于转轮式热回收器来说,板翅式热回收器采用简单的工作原理和结构,在同时开展湿热交换过程中,实现过滤除尘的目标。这种热回收器之中使用金属平板片、高分子平薄膜,具备良好的传热性和透湿性,可以同时开展新风和排风传递工作,并且还能够加湿加热,使得新风更好地适应室内空间环境。
三、.热回收的现状及应用分析
水冷机组在运行过程中产生的冻结热,通常在冷却后排放到大气中,是对环境的一种较为严重的热污染。在成分方面,回收冷冻热量用于加热生活用水,以最大限度地提高能源效率。冷凝热主要分为过热蒸汽热、制冷剂相变热和过冷热两部分。热蒸汽一般在45°~ 90°c,汽化热一般在 40°c ~ 45°c,热水的热量是 60°c,和冷凝热直接或间接结合自然恢复的两个必要的热量。
3.1双冷凝器热回收
该技术主要包括在压缩机和冷凝器之间安装余热回收装置,以回收冷凝热。对于离开热交换器的冷却器,余热将被下一个冷凝器吸收。该技术可根据实际需要,直接回收制冷装置运行过程中产生的余热。部分潜热也可以通过一次加热或循环加热调节为显热,以确保水温满足相应的要求。该技术广泛应用于中央空调制冷机,在较小程度上应用于家用空调。因此,该技术已成为一种广泛应用的家庭空调热回收方法。目前在技术上取得了重大进展,家用空调的余热回收,使得空调压缩机的热量转移到蒸汽的高温和高压制冷剂的传热系统,前后有热水。有效加热生活热水。如果热交换器能够支撑自主冷凝器的散热,无需使用风冷冷凝器冷却或,如果不能忍受酷热冷凝器的自主、风冷冷凝器和一个必须使用水冷冷凝器冷凝过程生成来承受负荷。
3.2热泵回收
水冷技术的水温通常控制在 30 'C -38 'C,其为低品质热能,若要对冷却水进行有效的回收和利用,则应采用热泵技术。组装一套热泵回收装置,其主要由制冷机组与热泵机组构成。若冷水机组和热泵机组同时工作,则其可通过空置冷却塔的风机来调节冷却水的回水水温,以电动三通阀来控制冷区二塔冷却水流量与蒸发器的流量比例,从而保证热泵蒸发器的出水温度一直处在32 'c以下,保证冷水机组的运行效率。这种方式主要利用并联热泵机组的方式以冷凝热作为主要热源完成热水的制备。该技术在空调系统改造中具有较好的应用前景,但是该技术需要较大的资金投入,运行过程中也需要耗费大量的资金,且技术控制具有较强的复杂性,所以在应用的过程中也会出现各类不同的问题,比如,热水的温度无法满足设计的要求,进而影响了水资源的利用质量。
3.3相变材料回收空调冷凝热热回收
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變化的。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。
结语:
当前,能源消费和经济发展与已成为社会发展的主要矛盾之一。为了减轻这一矛盾,必须加强节能环保政策和节能环保余热回收技术建设,充分发挥它们的作用,提供更好的服务和技术,具有广阔的发展前景。
参考文献
李鹏飞 . 建筑环境与设备工程中热回收技术的应用研究 [J].四川水泥 ,2018(11):347.
作者单位:中建安装集团有限公司华西公司