热回收技术在空调系统中的应用分析.docx

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1、热回收技术在空调系统中的应用分析目录1 .国内空调系统可用热能概况12 .能量回收换热器简介2?空调冷水机组余热回收23. 1.概述2?部分热回收2?全部热回收3?排风和空气处理能量回收34. 1.概述35. ?排风能量回收原理44.3.尾气能量回收原理44.4.尾气能量回收和空气处理4?空气处理过程中的能量回收5?能量回收用换热器简介5?结论6?参考文献61 .国内空调系统可用热能概况目前国内每年竣工建筑面积约为20亿m2,其中公共建筑约有4亿n?。在公共建筑（特别是大型商场、高档旅馆酒店、高档办公楼、各类大型厂房等）的全年能耗中，大约50%60%消耗于空调制冷与采暖系统，20%30%用于照

2、明。而在空调采暖这部分能耗中，大约20%50%由外围护结构传热所消耗（夏热冬暖地区大约20%,夏热冬冷地区大约35%,寒冷地区大约40%,严寒地区大约50%）o从目前情况分析，这些建筑在围护结构、采暖空调系统，以及照明方面,共有节约能源50%的潜力。采暖空调节能潜力最大，在暖通空调设计方面加以控制就能够有效的节能能源。而新风带来的潜热负荷可以占到空调总负荷的20%40%,开发节能的新风系统是建筑节能领域的一项重大课题。因此降低空调系统的能耗对降低建筑物耗能、节约能源有重要意义。本文主要对空调系统的热回收技术原理进行分析介绍。2 .能量回收换热器简介空调排风或空气处理中能量回收的关键设备是能量回

3、收换热器。这种装置有很多种，常用的回收装置有：金属壁换热器、热管换热器、转轮换热器、静态板翅式换热器等。其中金属壁换热器和热管换热器只能回收显热，而转轮换热器和静止板翅式换热器既能回收显热，又能回收潜热，所以效率高。然而，转轮热交换器存在新鲜空气和废气混合的问题。静态板翅式换热器无运动部件,可靠性高，空气混合率低。空调热回收系统可以充分利用空调系统的余热和废热，有效利用空调系统中产生的低品位热量，从而达到建筑节能的目的。?.空调冷水机组余热回收3.1.概述中央空调的冷水机组在夏天制冷时，一般机组的排热是通过冷却塔将热量排出。在夏天，利用热回收技术，将该排出的低品位热量有效地利用起来，结合蓄能技

4、术，为用户提供生活热水，达到节约能源的目的。目前，酒店、医院、办公大楼的主要能耗是中央空调系统的耗电及热水锅炉的耗油消耗。利用中央空调的余热回收装置全部或部分取代锅炉供应热水，将会使中央空调系统能源得到全面的综合利用，从而使用户的能耗大幅下降。通常，该热回收一般有部分热回收和全部热回收。?.2.部分热回收部分热回收将中央空调在冷凝（水冷或风冷）时排放到大气中的热量，采用一套高效的热交换装置对热量进行回收，制成热水供需要使用热水的地方使用，如图1所示。由于回收的热量较大，它可以完全替代燃油燃气、锅炉生产热水,节省大量的燃油燃气。同时，减轻了制冷主机（压缩机）的冷凝负荷，可使主机耗电降低1020%

5、。此外冷却水泵的负荷大大地减轻，冷却水泵的节电效果将会大幅度提高，其节能率可提高到5070%。沙却水或风力?.3.全部热回收全部热回收主要是将冷却水的排热全部利用，如图2所示。但一般冷水机组的冷却水设计温度为出水37、回水32,属低品位热源，采用一般的热交换不能充分回收这部分热能，所以在设计时要考虑提高冷凝压力，或将冷却水与高温源热泵或其他辅助热源结合，充分回收这部分热量，系统简单可靠。?.排风和空气处理能量回收4.1.概述在建筑物的空调负荷中，新风负荷所占比例比较大，一般占空调总负荷的20%30%为保证室内环境卫生，空调运行时要排走室内部分空气，必然会带走部分能量，而同时又要投入能量对新风进

6、行处理。如果在系统中安装能量回收装置，用排风中的能量来处理新风，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。目前热回收设备主要有两类：间接式，如热泵等；直接式，它利用热回收换热器回收能量。下面对能量的直接回收技术原理简单描述。?.2.排风能量回收原理对于全空气中央空调系统，一般新风比15%或以上，其全空气系统+排风能量回收方案如图3所示。图中的热交换器是能量回收设备。通常，空气能量回收设备有两类：一类是显热回收型，一类是全热回收型。显热回收的能量体现在新风和排风的温差上所含的能量；全热回收体现在新风和排风的焰差上所含的能量。4.3.尾气能量回收原理对于全空气空调系统，新风比

7、一般在15%以上，其全空气系统+排风能量回收，热交换器是能量回收装置。空气能量回收设备一般有两种：一种是显热回收型，另一种是全热回收型。显热回收的能量体现在新风与排风的温差中所包含的能量；总热回收反映在新鲜空气和排出空气之间的熔差所包含的能量中。4.4.尾气能量回收和空气处理在建筑物的空调负荷中，新风负荷占比较大，一般占空调总负荷的20%30%o空调为了保证室内的环境卫生，在运行过程中须排出一部分室内空气，这必然会带走一部分能量，同时还须投入能量对新风进行处理。如果在系统中安装能量回收装置，利用排风中的能量对新风进行处理，可以减少新风处理所需的能量，降低机组负荷，提高空调系统的经济性。目前热回

8、收设备主要有两种：间接式，如热泵；直接式，利用热回收热交换器回收能量。下面简要描述直接能量回收技术的原理。?.5.空气处理过程中的能量回收中央空调系统空气处理过程中的能量具有很高的回收潜力。以一次回风中央空调系统为例，采用热管热交换器的空调器能量回收系统如图4所示。在该热回收装置中，热管中的蒸发器部分和冷凝器部分分别用于冷却回风和加热送风。室内空气状态4下的回风经过热管中的蒸发器部分被冷却到状态6。状态6下的回风部分作为排风，而大部分回风与室外新风混合，混合后在状态1的空气经表冷器冷却去湿到饱和状态2,饱和状态2下的湿空气经热毛细动力循环热管中的冷凝器部分加热到要求的送风状态3送入室内。与传统

9、一次回风空调器系统相比，空调系统制冷量由热管中的蒸发器部分的交换冷量和表冷器部分的冷量组成。从而有效地节省了空调能耗。图4中央空调系统空气处理中能量回收系统原理?.能量回收用换热器简介空调排风或空气处理中能量回收的关键设备是能量回收换热器。该装置有多种，常用的回收装置有：金属壁换热器、热管换热器、转轮式换热器、静止型板翅式换热器等。其中金属壁换热器和热管换热器只能回收显热，转轮式换热器、静止型板翅式换热器不仅能回收显热，还能回收潜热，因此效率较高。但转轮式换热器存在新风和排风混合的问题。而静止型板翅式换热器没有运动部件，可靠性高，混风率低。?.结论中央空调热回收系统能充分利用空调系统的余热和废热，将空调系统中产生的低品位热量有效地利用起来，达到了建筑节能的目的。?.参考文献(1)公共建筑节能设计标准GB50189-2005(2)陆耀庆等，实用供暖空调设计手册，中国建筑工业出版社，1995(3)陈沛霖等，空调与制冷技术手册，机械工业出版社，1995(4)陈振乾，施明恒.热管热回收空调系统的研究.建筑热能通风空调，19卷4期，9-11页，2000