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

關(guān)迪?張悅

摘 要：高科技的信息社會在給我們便利的同時，也面臨能源危機，這給整個社會乃至今后的發(fā)展都帶來了巨大的影響。為了促使國家朝著可持續(xù)性方向發(fā)展，國家以保護(hù)能源作為基礎(chǔ)提出了節(jié)能環(huán)保的政策方針。其中熱回收技術(shù)是實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、降低能源消耗的有效技術(shù)。本文主要解釋了熱回收技術(shù)在建筑環(huán)境與設(shè)備工程中的基本原理和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：熱回收技術(shù)；建筑環(huán)境；設(shè)備工程

在我國高速發(fā)展的進(jìn)程中，在道路建設(shè)、房屋建設(shè)、公共設(shè)施建設(shè)等各方面均能看到建筑工程。由于在施工過程中消耗了大量的能源，在全國總能耗中占有非常大的比例，由此可見，隨著國家今后的發(fā)展，如果不能采取有效先進(jìn)的技術(shù)來降低能耗，將對生態(tài)環(huán)境帶來巨大損失。所以在建筑環(huán)境與設(shè)備工程中應(yīng)該采取恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)。

1.熱回收技術(shù)簡述

空調(diào)在建筑物中的作用主要是起到了調(diào)節(jié)溫度、空氣流通等作用，現(xiàn)如今人們的生活條件與生活質(zhì)量得到了顯著的提高，空調(diào)是每個建筑物里必備的暖通設(shè)備。然而雖然空調(diào)是生活必備的，但人們卻沒有把其功能發(fā)揮完全，同時還造成了能源的浪費。空調(diào)暖通設(shè)備在使用過程中主要分為排熱和吸熱兩個過程，這兩個過程都是非常消耗能源的。比如在酷熱的夏天，暖通空調(diào)就要用排熱來冷卻空氣，從而達(dá)到調(diào)節(jié)室溫的作用，如果在寒冷的冬天，就需要通過加熱來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，這樣就能夠為人們提供比較舒適的辦公、學(xué)習(xí)、生活的環(huán)境了。因此在暖通設(shè)備使用過程中通過較好地利用熱回收系統(tǒng)，可以交換熱量和冷量，從而達(dá)到調(diào)溫功能的同時重新利用廢氣，達(dá)到節(jié)省能源的作用。

2.熱回收系統(tǒng)的原理及結(jié)構(gòu)

作為建筑工程中的重要基礎(chǔ)設(shè)備，空調(diào)在運行的過程中所產(chǎn)生的新負(fù)荷能占到總比例的1/5以上，這就意味著降低負(fù)荷可以達(dá)到在減少空調(diào)運行過程中消耗的能源。此技術(shù)可以通過熱回收系統(tǒng)來完成，其工作原理主要為：使用剩余的冷量或者熱量來處理新空氣。由此可以達(dá)到經(jīng)濟適用的目標(biāo)，現(xiàn)階段熱回收系統(tǒng)中的設(shè)備（主要包含熱管式顯熱交換器、轉(zhuǎn)輪式全熱交換器等）在工作中的機理大同小異，接下來對熱回收系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行分析和解釋。

2.1板翹式全熱回收器

板翹式全熱回收器的板翹和隔板之間有一張紙，這張紙不僅薄而且還具有非常高的導(dǎo)熱性，以達(dá)到在空調(diào)運行過程中的兩側(cè)溫差較大時，兩側(cè)的能量和濕度進(jìn)行交換的目的。可以達(dá)到能量的全部回收并實現(xiàn)節(jié)省能源的目標(biāo)。由此可見該設(shè)備的主要功能為回收空調(diào)排風(fēng)中的結(jié)余能量。

2.2熱管式顯熱回收器

熱管式顯熱回收器的主要工作原理為：熱管是密閉的真空金屬管，內(nèi)部含有冷媒。所以在熱管的一端受熱后，液體吸收熱量實現(xiàn)氣化，并在壓力的作用下氣體流向熱管的另一端釋放熱量，釋放熱量之后又迅速冷凝為液態(tài)，然后貼壁金屬網(wǎng)的毛細(xì)管抽吸液態(tài)的冷媒回到受熱段。由于傳統(tǒng)的熱管式交換熱率比較差，改善過的熱管式會在熱管外加設(shè)增加換熱面積的翹片，從而提高效率。熱管式顯熱回收器的靈活度不夠的原因為其同一根管子包含蒸發(fā)、絕熱、冷凝三重功效。

2.3轉(zhuǎn)輪式全熱回收器

轉(zhuǎn)輪式全熱回收器的制作材料為鋁箔，并且其表面通常會刷一層二氧化硅以達(dá)到吸濕的作用。其工作原理主要是將空調(diào)運行過程中的多于3/4的冷量吸收再利用，即當(dāng)設(shè)備在運轉(zhuǎn)時，其中一側(cè)的轉(zhuǎn)輪直接吸入排風(fēng)，然后通過處理后將冷量傳遞給轉(zhuǎn)輪，同時在另一側(cè)的轉(zhuǎn)輪吸入新空氣（設(shè)備轉(zhuǎn)速10r/min至20r/min），由此將新空氣冷卻以實現(xiàn)制冷的技術(shù)。此技術(shù)是新發(fā)展起來的高效率換熱器。

2.4盤管環(huán)路式熱回收器

盤管環(huán)路式熱回收器的主要工作原理為新空氣一側(cè)和排風(fēng)一側(cè)添加一個換熱盤管，回路連通盤管內(nèi)含有工作流體（水或乙二醇水溶液），以泵為動力實現(xiàn)循環(huán)過程。夏季中，排風(fēng)處的盤管將冷量傳遞給工作流體，工作流體將工作介質(zhì)運送到新空氣處的熱管，以達(dá)到冷卻新空氣的效果。（冬季，排風(fēng)處的盤管將熱量傳遞給工作流體，工作流體將工作介質(zhì)運送到新空氣處的熱管，以加熱新空氣的效果）。

3.熱回收器的應(yīng)用狀況

簡單介紹一下熱回收在現(xiàn)階段的實現(xiàn)情況，并且將詳細(xì)描述在建筑環(huán)境與設(shè)備工程中的應(yīng)用。

3.1直接式冷凝熱回收裝置

直接式冷凝熱回收技術(shù)是回收制冷劑蒸汽，常見于中央空調(diào)冷水機組。雙冷凝熱回收技術(shù)的實現(xiàn)過程，是在壓縮機和冷凝器之間加一個回收冷凝熱的熱回收器。在熱交換器中儲存一定量的制冷劑，制冷劑可能存在由氣化到液化再到氣化的形式。隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，熱回收裝置的應(yīng)用除了在中央空調(diào)之外的家用空調(diào)設(shè)備也比較多，在節(jié)能減排的同時提高人們的生活質(zhì)量，為生活學(xué)習(xí)工作區(qū)都提供了較為舒適的環(huán)境。

3.2間接式冷凝熱回收裝置

間接式冷凝熱回收裝置主要是由制冷機組和熱泵機組共同運行的，其機理為充分利用熱泵技術(shù)回收冷凝熱（冷卻水主要溫度為30攝氏度到38攝氏度之間）。當(dāng)冷水機組和熱泵同時工作時，冷卻水回溫可以由冷卻塔風(fēng)機的啟動和停止來控制溫度。為確保冷水機組的有效進(jìn)行，熱泵蒸發(fā)器的出水溫度應(yīng)當(dāng)?shù)陀?2攝氏度，此條件可以通過電動三通閥門來控制冷卻塔的水流量和熱泵蒸發(fā)器的流量實現(xiàn)，兩者的比例關(guān)系直接決定了冷水機組的運行過程。

適用范圍為現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)改造，但費用和投資相對較大，控制不僅復(fù)雜并且容易出現(xiàn)問題，利用效果不甚理想。

4.結(jié)束語

目前的能源消耗問題已經(jīng)被廣泛關(guān)注，我們不僅應(yīng)該關(guān)注我們這代人的能源使用，更應(yīng)該為下代人留下可以供以發(fā)展的能源。在高效利用能源的過程中，我們必須將遵守相關(guān)環(huán)保政策，熱回收技術(shù)必須在提供更好的生活空間的同時，充分發(fā)揮節(jié)能減排的作用。此項技術(shù)在能源與發(fā)展成為矛盾的時代中，將具有更大的發(fā)展空間。

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