熱回收技術在空調系統中的分析與應用

劉小影

摘要：公共項目是人流量聚集的主要場所之一，其能耗量非常的大。因此，研究公共項目中國的暖通空調系統綠色節能設計是節能減排的有效方法。暖通空調系統綠色節能設計過程中要遵循符合熱舒適度的基礎上，將暖通空調系統的風速、濕度、輻射溫度等進行合理控制，處理好建筑中的局部與整體關系，減少暖通空調的能源消耗。此外，為了保持公共項目室內的空氣質量，在空調系統設計中要融人除菌、增氧等功能。

關鍵詞：熱回收技術;孔田系統;應用;分析

一、從暖通空調熱回收系統實際應用的角度出發，不但要重視其熱工性能，還應重視它的經濟性能，即需要最小的使用期運行費用（LCC）和可以接受的回收期（PP）。一個好的熱回收系統的回收期應該小于5年（小于3年的系統可能經常被采用），此外熱回收系統的經濟性還受到能源費用、可利用的廢熱量、其他的節能方式、廢熱的品位、運行環境、污染控制系統的效率、冷熱源設備的效率、加濕和除濕設備的效率等諸多因素的影響。

二、暖通空調系統綠色節能技術分析

（一）變頻調速技術

變頻調速技術是以調節通風機電源頻率來控制暖通空調系統，設定室內溫度保持一定值后，當達到該值，系統子東莞變頻調到低頻運轉，這樣可以降低能耗。

（二）熱工節能技術

熱工技術是以逐漸散熱為方法，根據室內溫度變化間歇性散熱，盡可能的對室內溫度的差異進行補充，使室內溫度保持平衡。

（三）蓄能技術

蓄能技術可以在暖通空調系統停止運行時能夠通過儲蓄的能量繼續提供空調服務。

（四）熱回收技術

熱回收技術是對排出的余熱進行回收。為保證室內的空氣清晰，熱暖空調系統中具有新風進人功能，并進行空氣的對流。熱回收技術能夠對制冷機組的冷凝熱進行回收，降低冷凝熱給環境造成的污染，達到綠色環保的目的。

三、暖通空調系統綠色節能設計原則

（一）滿足供暖前提下的節能原則

暖通空調的節能前提是要滿足供暖正常的前提下進行溫度的調節，達到能耗的降低。節能的同時要保證室內溫度的舒適性。所以在調節溫度時，要以室內溫度充分掌握為條件，根據季節的變化、溫度的變化，做出相應的調整，實現暖通空調節能的目的。

（二）局部與主體之間的節能原則

在建筑物室內工作、生活、學習等活動具有一定的規律性，所以暖通空調使用中應結合建筑內人類活動的時間、地點進行局部與主體之間的節能控制，進而保證暖通空調的實用性。

（三）暖通空調空氣質量控制原則

建筑物內的空氣質量與氣流的轉換速度、室內溫度、空氣濕度等具有直接的關系，因此在進行暖通空調系統設計時要保證暖通空調空氣質量清新，給人們帶來舒適感的。

四、排風熱回收設備的結構、工作原理及特點。

（一）轉輪式（回轉式）熱交換器

轉輪式（回轉式）熱交換器是一種蓄熱蓄濕型的熱交換器，新風和排風分別在兩個半部對向通過回轉著的轉輪轉芯部分，轉芯是用石棉紙、鋁或其他材料制作的，呈蜂窩狀（其中波紋板的峰高大致在1.6-2.6mm。它蓄純著從排風中獲得的能量，當轉向另一側時，這些能量為新風所帶走。石棉紙等基材上浸涂溴化鋰吸濕劑，以使石棉紙等材料與空氣之間不僅有熱量交換，而且有濕交換，大大提高了熱回收效率。轉輪式（回轉式）熱交換器的優點是：一是阻力較小;二是熱交換效率較高;三是具有自凈作用不易堵塞。缺點是：一是體積大;二是有驅動裝置;三是新風可能被污染;四是系統布置困難。

（二）板翅式熱交換器

外殼體用薄鋼板制作，其上有四個風管接口。為便于單體的定位和安裝取出（為了清潔和更換），外殼體的內側壁上設有定位導軌，并襯有密封填料，以防兩股短路混合造成交叉污染。單體由若干個波紋半交叉疊置而成，波紋板的波峰與隔板連接在一起。如果換熱元件采用特殊加工的紙（如浸溴化鋰的石棉紙等），既能傳熱又能傳濕，但不透氣。這類用特殊加工紙做成的板翅式熱交換器是板翅式全熱交換器。如果材料采用的是鋁板或鋼板，用焊接將波紋板與隔板連接在一起，而無濕交換，則為板翅式顯熱交換器。板翅式熱交換器的優點是：一是新、排風無交叉污染;二是無驅動裝置。缺點是有結露、結霜、堵塞風管的可能。

（三）熱管式熱交換器

熱交換器分為兩部分，分別通過冷、熱氣流。熱管是由兩頭密閉的金屬管，內套纖維狀材料的輸液芯組成，抽真空后，充相變工質（如氨、甲醇等）。當熱管的一端（冷凝端）受熱后，管中的液體吸收外界熱量迅速氣化，在微小壓差下流向熱管的另一端，向外界放出熱量后冷凝成為液體，液體借助于貼壁金屬網的毛細抽吸力返回到加熱段，并再次受熱氣化，如此不斷循環，熱量就從管的一端傳向另一端。由于是相變傳熱，且熱管內部熱阻很小，所以在較小的溫差下也能獲得較大的傳熱量。熱管式熱交換器的優點是：一是新、排風無交叉污染;二是可以在低溫差下傳遞熱量，工作范圍寬。缺點是：只能進行顯熱回收。

五、內區熱量回收

建筑內區無外墻和外窗，四季無圍護結構冷、熱負荷。但內區中有人員、燈光、發熱設備等，因此全年均有余熱。回收內區熱量主要采用水環熱泵空調系統，即用水環路將小型的水水/空氣熱泵機組并聯在一起。水環熱泵空調系統由室內水/空氣熱泵機組、水循環環路和輔助設備三部分組成。

六、冷凝熱量的回收

現代建筑中都設有空調系統，空調系統的冷凝熱往往直接排放到大氣中未加以利用。制冷機組在空調工況下向大氣環境排放大量的冷凝熱，通常冷凝熱可達制冷量的1.15-1.3倍。大量的冷凝熱直接排人大氣，造成較大的能源浪費，這些熱量的散發又使周圍環境溫度升高，造成嚴重的環境熱污染。若將制冷機組的冷凝熱予以回收利用，用來加熱生活熱水和生產工藝熱水，不但可以減少冷凝熱對環境造成的熱污染，而且還是一種變廢為寶的節能方法。冷凝熱利用方式主要可分為直接式和間接式。直接式是指制冷劑從壓縮機出來后進人熱回收器直接與自來水換熱制備生活熱水。間接式是指利用常規空調的冷凝器側排出的高溫空氣或冷卻水水來加熱制備生活熱水。間接式由于要增加的設備比較多，換熱效率比較低，所以該技術應用范圍不廣。近年來我國應用冷凝熱熱回收形式主要有以下幾種：

（一）雙冷凝器熱回收

雙冷凝器熱回收技術是在壓縮機和冷凝器之間加一個熱回收器（冷凝器）回收冷凝熱，從熱交換器流出的汽——液狀或氣態的制冷劑，由后面的冷凝器吸收其余熱量。該技術可以根據要求直接回收制冷機組的制冷劑蒸汽，該形式主要應用于中央空調冷水機組。

（二）熱泵熱回收

空調制冷中冷卻水溫度一般為30-38℃屬低品位熱能，要想充分回收冷凝熱可以利用熱泵技術，由制冷機組與熱泵機組聯合運行構成一套熱回收裝置.熱泵回收冷凝熱技術比較適合在現有的的空調系統改造中應用，但是投資較大，運行費用高。由于控制復雜，應用時容易出現問題，熱水溫度往往達不到設計溫度，影響利用效果。

七、結語：

總之，在大力提倡低碳經濟的時代，熱回收技術已經成為有效降低能耗和減少熱污染的好方法。熱回收主要是對排風熱量、內區熱量、冷凝器排出的熱量的再次利用，該技術有助于減少系統的運行費用，提高效率。

參考文獻：

[1]朱婷婷.熱回收技術在建筑環境與建筑設備中的運用分析[J].南方農機，2018，49（15）：236.

[2]王維蔚.熱回收技術在卷煙廠空調系統中節能潛力分析[D].昆明理工大學，2018.

[3]文雪新，鄭文國.嚴寒地區空調系統排風熱回收技術的節能分析[J].建設科技，2018（04）：62-63.

[4]陸瓊文.淺析熱管熱回收技術在醫療建筑空調系統中的應用[J].上海節能，2018（01）：30-34.

[5]柯浩.五星級酒店空調系統熱回收節能技術淺議[J].河南建材，2017（04）：285-286.