試析建筑環境與設備中空調熱回收節能系統裝置

付強+張大偉

摘 要：為了保證空調設備使用中有良好的節能效果，應認識到熱回收裝置對于空調設備節能效果的積極作用，并能根據實際的運行特點以及運行需要制定相應的方案。本文就建筑環和相應空調設備熱回收節能裝置進行了分析。

關鍵詞：建筑環境；設備；熱回收；節能

各種家用電器都已經出現在人們的家中，為人們的生活提供了更多的便利條件，尤其是空調設備，在改善人們的家居環境溫度、調節室內空氣質量方面有突出的效果。但由于空調設備的數量逐漸攀升，其所消耗的能源總量也在建筑能耗之中的比重有所增加，而如何降低空調設備的能耗也就成為促進建筑行業節能發展的關鍵之一。

1空調設備熱回收系統的重要性

在現代民用類型建筑以及商用類型建筑都有了顯著發展后，建筑的功能也得到了進一步完善，并且在各種建筑中都出現大小不一的空調系統，在一些大型建筑中還配備了功率較大的中央空調。并且在時代發展的推動下，人們的購買力以及對空調設備的認識也發生了改變，真正的讓空調開始走進了私人住宅之中，在改善人生活提升人們工作效率等方面發揮了關鍵性的作用。

但在空調系統的普及規模逐漸擴大、設備功率的逐漸提升，空調系統在建筑能耗方面所占的整體比重也在逐漸攀升，而降低空調設備的能源消耗量對于促進社會節能、綠色發展，實現建筑領域能耗的降低都有積極意義。并且在現代社會受到能源短缺問題影響越來越嚴重的情況下，空調設備的處理效果也就有了更大的意義。

空調系統能耗特點之一是系統同時存在需冷（熱、濕）和排冷（熱、濕）的處理過程，夏季室外空氣需經過冷卻干操處理，而排風正是低溫較干燥的空氣；冬季室外空氣需加熱加濕處理，而排風是溫濕度較高的空氣。從有效利用能源的角度來考慮，應當將建筑物內（包括空調系統中）需排掉的余熱（冷）移向需要熱（冷）的地方去，即熱能回收。所謂熱（冷）回收系統就是回收建筑物內外的余熱（冷）或廢熱（冷）并把回收的熱（冷）量作為供熱（冷）或其他加熱設備的熱源而加以利用的系統。這樣，夏季低溫低濕的排風可冷卻干燥新風，冬季高溫高濕的排風可加熱加濕新風。從排風中回收能量，節省新風負荷，是空調系統節能的一項有效措施。

2空調設備的熱回收系統分析

在空調設備能源消耗問題日益突出的現階段，空調設備的設計人員以及生產商家也開始對空調設備在節能方面的問題進行調整，并且成功的通過在空調設備排風結構中增加了熱回收裝置，從而達到降低能量消耗的目的。

2.1排風結構的能量回收系統概述

在空調設備中熱回收裝置發展的階段中，逐漸的出現了兩種類型的熱回收處理方式，一種是全熱類型的熱回收方式，一種是顯熱類型的熱交換方式，這兩種熱回類型的處理方式在實際的使用中有不同的特點，在實際確定處理技術的時候要能結合實際情況來制定使用方案。

首先要能認識到不同時間節點的氣候特點，比如在夏季的時候，環境中濕度相對較高，如果使用顯熱類型的熱回收處理系統，那么往往未能到達預期的效果，會對設備的正常運行造成影響。而使用全熱類型的熱回收裝置在這種情況下就能獲得良好的效果，能在保證設備正常運行的狀態下保證設備具有良好的節能效果。

一般這種裝置的全熱效率有50%～70%。如果一個工程的新風冷負荷占總空調負荷的40%，那么，使用該裝置后就可以使總空調負荷減少25%左右，冷（熱）源容量減少很多，而且大大節省運行能耗。尤其在夏季，對削減峰值負荷，平衡電網負荷也有重要作用。

2.2排風結構熱回收系統分析

通過在排風結構中增加熱回收裝置，就能有效的利用熱回收裝置收集到熱量對新風進行有效的處理，這樣也就能降低空調設備對于能源的消耗總量。這種熱量回收系統在室內以及室外環境溫度差距較大的地區能展現出更好的效果。

（1）顯熱類型的回收處理方式

顯熱類型的熱量回收裝置在發揮效果的時候主要是依靠設備中的板式類型換熱器、層狀板翅式類型換熱器、熱媒類型換熱器來進行換熱。和其他類型的換熱器相比，板式類型的換熱器的設計結構相對簡單，在實際的運行階段有良好的可靠性，并且由于在整體結構中沒有傳動類型的設備，因此也能節省大量的動能。

板翅式顯熱換熱器是近年來發展起來的一種高效換熱器。板翅式換熱器比較適合用于氣休類的換熱。它在板式換熱器的基礎上，通過肋化擴大換熱面積來提高傳熱系數，因此它克服了板式換熱器傳熱效率低的缺點，傳熱效率可以達到80%-90%。板翅式換熱器的換熱效果除了受到自身傳熱材料的性能影響外，還受到排風和新風的比例，兩者的風速等因素的影響。熱管式換熱器的換熱為借助管內工質的相變來進行，由于潛熱量大，因此只需小量的工質就可以完成大熱量的傳遞。它主要分為三部分：蒸發段、傳熱段和冷凝段。工質在蒸發段吸收熱量氣化，在氣體壓力差和密度差的作用下，氣體工質經過傳熱段流到冷凝段。在冷凝段放出熱量冷凝，冷凝后的工質在毛細動力作用下流回蒸發段從而完成籍個換熱過程。熱管式換熱器一般做成固定式的，因此靈活性比較差。傳統的熱管式換熱器換熱效率比較低，為了改善換熱，熱管外加有翅片，以此來增大換熱面積，可大大改善了換熱效果。

（2）全熱回收裝置

當新風的濕度比較高時其潛熱負荷所占總負荷的比例較大，這時如果只是回收顯熱，那么回收的程度是十分有限的。這時就應該使用全熱回收器來進行熱回收。目前常用的全熱交換器主要有兩種：轉輪全熱交換器和靜止型板翅式全熱交換器。轉輪全熱交換器主要由轉芯，金屬外殼體，傳動裝置及其它附件組成。芯體的材料通常是用經過表面處理的鋁箔或者用浸漬過氯化銼的特殊材料制作，一般吸水性比較強，從而能回收新風的潛熱。轉輪全熱交換器在進行熱量回收時，排風和新風分別通過兩個不同的半區，區域之間有隔板密封。

轉輪全熱交換器的效率比較高，基本可達70%-90%。其效率主要與風速和轉輪的轉速有關。轉輪全熱交換器，熱回收效率高，但是有傳動設備，需要消耗動力，并且空氣經過轉輪時的壓力損失也比較大，因此消耗的動力能耗也大。轉輪全熱交換器接管位置固定，配管的靈活性較差，而且裝置所占建筑空間也很大。其優點是熱回收效率較高，在同類設備中回收效率最高。可達70%～85%，管理維護簡單，在多數情況下不失為一種較理想的除濕設備，但缺點是體積較大占用了較多的建筑空間，使用期間應考慮出現凝結水、結冰帶來的不良后果。

靜止型板翅全熱交換器主要有外殼，單體和隔板構成。外殼體主要用薄鋼板制作，單體是傳熱體，用特殊的紙和經過處理的纖維多孔物質制作（當用不含吸濕材料制作就成為顯熱交換器）。單體和轉輪的轉芯作用相同，起到一個熱量轉換的介質作用。靜止型全熱交換器與轉輪全熱交換器相比不帶回轉裝置和傳動部件，不消耗動力且穩定性好。其優點為結構簡單，新、排風互不接觸，無交叉污染，無轉動部件，運行可靠，使用壽命長；其缺點是通過氣流受到露點溫度的限制，凝結水、結冰現象使其壽命下降。

3結束語

目前各種電器都已經走進了人們家中，給人們的生活提供了極大的便利，空調設備在這種發展趨勢下也得到了普及，為了保證空調設備在改善人們生活質量的同時，還能具有良好的節能效果，需要強化空調設備在熱回收方面的性能，實現空調設備的長遠發展。

參考文獻：

[1]鄭鋼.熱回收節能在空調系統中的應用[J].能源技術，2005（3）.

[2]張浩，蘭信穎.熱回收技術在建筑環境與設備中的應用[J].山西建筑，2007（21）.

[3]林喜云，沈國民，謝軍龍.空調系統熱回收影響因素及評價方法[J].制冷與空調，2007（2）.endprint