热管热回收装置在空调系统中的节能应用.pdf

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1、应用研究热管热回收装置在空调系统中的节能应用宫玖兵韩昌山陈程（江苏中南建设集团股份有限公司，江苏南通226100）摘要：介绍了一种节能方式——热管热回收系统在空调系统中的应用，阐述了此系统的工作和节能原理，并以某工程为例对此系统进行了节能性分析，经分析后认为增设热管热回收系统可以显著降低新风能耗，在空调节能方面具有广阔的应用前景。关键词：热管热回收；转轮热回收；系统分析中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1674―3024（2016）03―173―02引言采用热管热回收系统是一种降低空调能耗、节约能源的好方法。目前，我国的能源形势相当严峻，已成为仅次于美国的第二大1热管热回

2、收系统原理能源消费国。随着人民生活水平的提高，建筑能耗增长迅猛。我国1.1空调新风系统常用热回收方式的建筑能耗占全国总用能量的1/4,空调能耗占建筑总能耗的当前空调系统常用的几种热回收方式比较，详见表1。60%~70%。因此降低建筑能耗，尤其降低空调能耗，是缓解国家能源紧张形势，实现可持续发展的重要措施。表1常用热回收方式比较项目板式热回收转轮热回收热管热回收热回收类型显热或全热全热显热回收效率高可达70%最高可达85%最高可达72%污染很少难以避免无交叉污染运行维护有易损部件，需要耗费电能有易损部件，需要耗费电能无易损部件，不需动力，无需维护，使用寿命长安装尺寸大，安装复杂尺寸较

3、大，安装复杂尺寸小，安装方便其他送排风设备必须集中在一起送排风设备必须集中在一起送排风设备可分开一定距离上述各种热回收方式各有优缺点，设计时需针对不同的建筑物热控中显示出巨大的生命力。类型和送排风形式选用相应的热回收方式。热管热回收空调系统以1.3热管系统热回收量理论计算其无交叉污染，无需动力驱动，安装方便的优点得到了广泛应用。1.2热管热回收工作原理热管是蒸发-冷凝型的换热设备，靠工质在管内的状态变化实现能量的传输。典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽成1．3×(10-1－10-4)Pa的负压后充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。管的

4、一端为蒸发段(受热段)，另一端为冷凝段(冷却段)，根据应用需要在两段中间可布置绝热段。当热管的一端受热时毛纫芯中的液体图2分离式热管热回收系统夏季工况时，当排风经过热管时，热管内的工质温度降低，当低温工质再回流到新风侧时，新风温度降低，从而使排风中的能量得到回收。同理，冬季新风温度升高，从而使排风中的能量得到回收。Q=ηCLρ△t/3600(1)式中Q---热量回收值，kWC---空气的比热容，可近似取值1.0kJ/(kg.℃)L----冬夏季风量ρ----空气密度，可近似取值1.2kg/m3△t----新排风温度差图1热管构造η-----热回收效率蒸发汽化，蒸汽在微小的压差下流向

5、另一端放出热量凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环不己，2工程应用热量由热管的一端传至另—端。2.1工程简介从传热状况看，热管沿轴向可分为受热段、绝热段和放热段三本工程为某工程实验室改造项目，单层框架结构，总建筑面积部分。215.8平方米，生产火灾危险性为乙类，建筑耐火等级为二级，共从技术角度看，热管的核心作用提高热传递的效率，将热量快设一个防火分区，实验室是一个乙类生产车间，存储有可燃性气体速从热源带离，而非一般意义上所说的“散热”。二氟甲烷，生产时装有二氟甲烷的钢瓶与生产线连接。二氟甲烷是热管是当今国际上应用的超导传热技术，在加热冷却、均温和建筑建材装

6、饰173应用研究一种易燃、无色无嗅的液化压缩气体，当它与空气混合且浓度大于图3工程热回收系统平面示意图14%，立刻会有火灾及爆炸的危险，高浓度的二氟甲烷会导致快速2.3节能性分析窒息，另外，接触二氟甲烷还会冻伤人体。从经济效益、节能效益本文以夏季设计日工况点为例进行节能分析。夏季空调室外新角度考虑，需采用新排风热回收系统，因厂房为乙类厂房，有可燃风计算温度为34.1℃，排风温度即室内空调设计温度为26℃，热性气体，从安全、环保效益考虑，采用热管热回收方式,避免新排回收效率取64%（8排管，风速为2.0m/s）,根据式（1）风交叉污染。Q=ηCLρ△t/3600=64%*1.0*1.

7、2*5600*（34.1-26）2.2系统分析/3600=9.68kW本工程为乙类厂房,空调送风、排风均采用直流系统。新风经以空调每天运行10小时，夏季运行140天计算，则整个夏季由一台新风空调箱（①，Q=4200m3/h，夏季室外空气计算干球温度理论上节约的总能量为Q=9.68*3600*10*140=4.87x107kJ34.1℃）处理后送至实验室，排风则由一台离心式风机箱（②，若新风采用风冷全新风机处理，按照cop=3.0计算，则耗用的Q=5600m3/h，夏季