应用于室外热环境平衡热回收方法探究

《应用于室外热环境平衡热回收方法探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、应用于室外热环境平衡热回收方法探究摘要：夏热冬冷地区城市热岛现象普遍存在，根本原因是室外热环境平衡失调，当前大部分研究重点放在如何改善下垫面上，而对空调产生的冷凝热的影响及改善方法研究极少。通过回收空调冷凝热的方法来阐述，得出以下结论:增设水冷式冷凝器的单元式热回收和利用空气源热泵的区域热回收，提出一个判断室外热环境平衡的概念性标准一一热币。关键词：热平衡失调冷凝热空气源热泵热币中图分类号：TU111文献标识码：A文章编号：1007-3973(2013)011-048-021引言我国的夏热冬冷地区范围很广，其夏季酷热，冬季湿冷，夏冬

2、两季人体的舒适度差。改革开放以来，随着经济水平的不断发展，对生活质量的要求也相应提高，公共建筑、居住建筑空调普及率逐年上升。由于空调的普遍使用，夏季运行过程中产生的冷凝热使室外温度在一定区域升高，造成了局部热环境平衡失调，加剧了城市热岛效应。同时城市空气环境愈发恶化，严重影响人民的身体健康，消耗更多的能源和排放更多的热量，成了一个恶性循环，对民生和经济都是一个紧迫的问题。关于室外热环境失调，国内外学者做过许多研究，如一些学者提出优化室外热环境模拟物理模型的方法，还有大部分从改善城市的绿化，水体，以及饰面材料来进行研究，或者通过简化室

3、外热环境指标的角度和调查室外热环境与舒适度的关系出发进行研究。本文就以前人关注较少而又极具潜力的空调冷凝热为对象来改善城市区域室外热环境平衡失调带来的问题。2原理以分体式空调为例，最常用的是单冷挂壁式分体空调，主要由压缩机、室外换热器（冷凝器）、干燥过滤器、毛细管、室内换热器（蒸发器）、气液分离器、管接头、高压阀、低压阀组成。其工作原理如图1。空调工作时制冷剂经过压缩机压缩成高温高压蒸汽，然后输送至室外换热器即冷凝器进行冷却放热变成常温高压液体，经过这个过程制冷剂将室内带出的热量散到外界环境中，该热量即为冷凝热，在空调大面积高频率的

4、使用时，冷凝热大量增加，加剧了热岛效应，本研究的工作就是对症下药，因此就显得十分必要了。3研究内容3.1方法研究为了解决空调冷凝热带来的问题，以本末兼治为原则，提出如下方法。3.1.1单元热回收单元热回收，即是对各分体式空调源头上进行冷凝热回收，如在空调室外机上安装水冷套管冷凝器回收冷凝热，回收的热水用来作为热水器的低温热源，从而减少了空调的冷凝热排放与加热热水的电力消耗，若热水器为太阳能热水2为太阳能器，可以作为其产热时间限制上的有效补充热水器采用单元热回收方法的系统原理使用水作为冷却介质，冷却效果虽然较好，但回收率不可能达到10

5、0%，部分热量还是散到室外环境中，因此需要进一步热回收，以达到室外环境热平衡。3.1.2区域热回收区域热平衡即在若干个可数的单元空调用户空间所组成的一定区域内，无论何时由空调等设备人为因素排放到室外环境的热量与主动回收的热量在量上相等或者基本相等，主要衡量指标是区域内平均温度与该地区的平均温度相差程度。该方法是利用空气源热泵吸热的作用，空气源热泵是利用制冷原理（逆卡诺循环工作原理），通过从周围环境中获取低品位热能，经过电力做功提升温度后输出到冷凝端，产生可被使用的较高品位热能的设备，将散到室外环境中的冷凝热吸收，通过热泵提升将吸收的

6、热量用来大规模生产生活热水，供应给家庭用户或酒店等热水需求比较大的地方，既能平衡室外热环境又具有一定的商业价值和使用价值。热泵的需要回收的热值按下面的公式计算。设定一个区域内最多有n台分体式空调，每台空调每天对外放出平均冷凝热量为q，单元热回收效率为，则室外需回收的热量为：根据需要热回收的量选择空气源热栗的的型号和参数，使单日热泵的吸热量能够至少满足热回收量，达到散热量与吸热量的基本平衡。3.2理论研究研究过程中发现一个问题，即判定某个区域是否由于人为原因产生热失调的标准问题。以往对这个方面研究基本上是以室外温度对比周边来衡量，对于

7、解决热平衡失调未免显得滞后和笼统，不利于提前预防，也不能将责任分配到每个用热产热的用户个体或者区域上，本着防患未然，责任明分的原则，提出以热量为等价物的概念-热币。其定义与相关特征如下所述：(1)所谓热币，即是以热量为等价物，以产热或放热为正值，以取热或吸热为负值，用来衡量一定区域内人为原因造成热平衡是否失调的依据。表1为热币的简介表。(2)热币具有同一性，方向性，可加性。同一性，指的是无论是哪种设备，其对室外热环境的影响大小都可以用热币来衡量，而值的换算都是根据该设备在环境中产热或者取热的多少来计算；方向性，即产热或放热为正值，正

8、值越大，反映出该设备产热越大，会使室外环境升高，反之亦然;可加性，指的是，一个区域内或者个人所拥有的各种设备其热币值可以进行加法求和运算，所得的和值越接近零，则该区域或者个人所拥有的设备对室外热平衡的影响就越小，反之越大。(1)为了计