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1、热回收装置在空调节能设计中的应用对比山东同圆设计集团有限公司李晨李刚摘要：阐述了热回收系统的重要意义，分析了各种类型热回收装置的特点；通过对热管换热器和转轮式全热交换器在冬夏季节能效果的比较，建议应根据具体情况进行选用，并指出了热回收系统设计的合理性。关键词：热回收节能经济性对比0.引言通风空调系统排风热量(冷量)回收，再用于空调系统，对空调系统节能具有重要的意义，并能取得显著的经济效益和环境效益。目前各种能量回收设备在空调系统中越来越广泛地被应用，国家也颁布了有关法规要求在某些建筑中必须采用热回收装置。如《公共建筑节能设计标准》（GB50189-
2、2005）中明确规定：设有集中排风的建筑，在新风与排风的温差△t≥8℃时，当新风量Lo≥4000m3/h的空调系统，或送风量Ls≥3000m3/h的直流式空调系统，以及设有独立新风和排风的系统，宜设置排风热回收装置。并规定排风热回收装置的额定热回收效率不应低于60%。1.各种热回收装置概况所谓热回收系统,即回收建筑物内外的余热（冷）或废热（冷），并把回收的热（冷）量作为供热（冷）或其它加热（制冷）设备的热（冷）源而加以利用的系统。热回收方式比较多,但归纳起来共两大类,即全热回收装置和显热回收装置。全热回收装置既回收显热,又能回收潜热,此类装置有转轮
3、式换热器、板翅式换热器和热泵式换热器。显热回收装置有热管式、中间热媒式和板式显热换热器。1.1全热回收装置1.1.1转轮式换热器转轮式换热器由转轮、壳体、传动机构、密封件等组成，通过排风与新风交替逆向流过转轮来传递热量的，原理见图1。转轮的蓄热体为圆盘形并呈蜂窝状，一般由特殊复合纤维或铝合金箔制成，并在表面均匀喷涂二氧化硅或分子筛等吸湿剂，因此转轮可以实现对潜热的回收，大大提高了系统的热回收效率。排风由转轮一侧的入口吸入，将所含的部分热量（或冷量）传递给转轮；而新风从另一侧吸入，转轮以15～20r/min的速度旋转，将积蓄在转轮上的热量(或冷量)传
4、递给新风。转轮中间有清洗扇，本身对转轮有自净作用，对转速控制，能适应不同的室外空气参数，适用温度范围-20℃～40℃，而且能使效率达到70%～80%以上[1]。但是转轮式换热器是两种介质交替转换，不能完全避免交叉污染，因此流过的气体必须是无害物质，另外设备装置较大，接管固定，带传动设备，消耗一定的动能。图1转轮式换热器工作原理图2板翅式换热器工作原理1.1.2板翅式全热换热器它与一般的板翅式换热器不同,隔板和板翅采用了一种特殊加工的纸或膜。这种纸很薄,具有良好的传热性和透湿性,但不透气,当进排气的两侧存在温差和水蒸气压力差时就会产生热湿交换,从而实
5、现全热回收,但是热效率低于转轮式热交换器。其内部结构如图2所示。1.1.3热泵式换热器该种换热器能回收大量潜能,热效率高。但是需配备压缩机、冷凝器、蒸发器等一系列配套设备,其本身能耗、设备投资造价比较高。1.2显热回收装置1.2.1热管式换热器热管是利用某种工作流体在管内产生相态变化和吸液芯多孔材料的毛细作用而进行热量传递的一种传热元件。热管换热器通常采用不锈钢或铜作为热管壳，借助工质（如氨、氟里昂-11、氟里昂-113、丙酮、甲醇等）的相变进行热传递，适用温度范围为-40℃～430℃。热管一端为蒸发段，另一端为冷凝段，热管一端受热时，液体迅速蒸发
6、，蒸汽在微小压力差作用下流向另一端，并且快速释放热量，而后重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细作用和重力流回蒸发端，如此循环，热量可以源源不断地进行传递，原理见图3。热管具有导热率高、均温性能好、热流密度可调、具有恒温特性及安全可靠等优点。图3热管元件的结构示意图4热管式换热器工作原理利用热管进行空调热回收时,在排风和新风管路上装置热管换热器,通过工质的相变将热量从排风传递给新风，见图4。这种热回收装置无需动力消耗,由于中间隔板完全将新、排风分隔开，两者之间不会混合流动，可应用于排风有污染的场所。热管换热器可全年使用，配有季节转换装置，当冬夏交替
7、时，可旋转5°~7°，使热气吹向热管换热器的低端。1.2.2中间热媒式换热器在新风和排风侧,分别使用一个气液换热器，排风侧的空气流过时，对系统中的冷媒进行冷却。而在新风侧被冷却的冷媒再将冷量转移到进入的新风上,冷媒在泵的作用下不断地在系统中循环。中间热媒换热器中新风与排风不会产生交叉污染,供热侧与得热侧之间通过管道连接,管道可以延长,布置灵活方便,但是须配备循环水泵,存在动力消耗,通过中间热媒输送,温差损失大,换热效率较低,在30%～40%左右。1.2.3板式显热换热器结构简单,运行安全可靠,无传动设备,不消耗动力,无温差损失,设备费用较低。但设备
8、体积大,须占用较大建筑空间,接管位置固定,缺乏灵活性,传热效率较低。1.3热回收装置的比较对以上热回收系统综合比较如表1所
