热回收技术在建筑环境与建筑设备中的运用论文_王碧云

热回收技术在建筑环境与建筑设备中的运用论文_王碧云

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【摘 要】高科技的信息社会在给我们便利的同时,也面临能源危机,这给整个社会乃至今后的发展都带来了巨大的影响。为了促使国家朝着可持续性方向发展,国家以保护能源作为基础提出了节能环保的政策方针。其中热回收技术是实现节能环保、降低能源消耗的有效技术。文章对热回收技术进行了简单概述,介绍了各种热回收系统的结构和工作原理,探讨了热回收技术在建筑环境与建筑设备中的运用。

【关键词】热回收技术;建筑环境;建筑设备

引言

根据调查显示,我国现在热回收空调的平均效率低于百分之九十,基本上就有十分之一的热能排到大气中,这部分热能主要是以高温蒸汽的形式排放,高温蒸汽本身的温度比较高,而且处于过热的状态,这部门热量比较庞大,如果不能合理的进行收集和利用,这不仅造成能源的浪费,而且还造成大气环境的污染,所以热回收在整个过程中就显得非常的重要,它实现了热能的回收,达到了节能减排的效果,同时还提供了额外的高功率,确保空调的正常运行。由于人们生活普遍提升,空调成为人们生活中的必需品,节能减排的空调是人们所追求的,所以人们更加认识到热回收技术的重要性。

一、热回收技术概述

空调在建筑物中的作用主要是起到了调节温度、空气流通等作用,现如今人们的生活条件与生活质量得到了显著的提高,空调是每个建筑物里必备的暖通设备。然而虽然空调是生活必备的,但人们却没有把其功能发挥完全,同时还造成了能源的浪费。空调暖通设备在使用过程中主要分为排热和吸热两个过程,这两个过程都是非常消耗能源的。比如在酷热的夏天,暖通空调就要用排热来冷却空气,从而达到调节室温的作用,如果在寒冷的冬天,就需要通过加热来调节室内温度,这样就能够为人们提供比较舒适的办公、学习、生活的环境了。因此在暖通设备使用过程中通过较好地利用热回收系统,可以交换热量和冷量,从而达到调温功能的同时重新利用废气,达到节省能源的作用。

二、各种热回收系统的结构和工作原理

在建筑物的空调负荷中,新风负荷一般要占到空调总负荷的20%一30%。用排风中的余冷余热来处理新风,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。热回收设备常见的有转轮式和板翅式全热换热器以及热管式和中间冷媒式显热换热器。排风系统回收包括冷量和热量的原理是一致的。下文主要以夏季冷量回收为例,对其结构和工作原理进行简单的介绍。

1、转轮式全热回收器

又称回转型全热回收器,能回收扫汽中75%左右的剩余冷量。排风由转轮一侧的入口吸入,将所含的部分冷量传递给转轮;而新风从转轮的另一侧吸入,转轮以15一20r/min的速度旋转将积蓄在轮转上的冷量传递给新风。转轮的本体是由铝箔制成,并在表面均匀喷涂有二氧化硅吸湿剂。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。

2、板翅式全热回收器

相比较于一般的板翅式换热器而言,用于排风余能回收的热交换器,隔板和板翅采用了一种特殊的纸张。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,从而实现全热回收。

3、热管式热回收装置

热管是由内部充注一定量冷媒的密闭真空金属管构成,在热管的一段,即冷凝端受热之后,管中的液体在吸收外界的热量之后迅速气化,在压差的作用下流向热管的另外一端,向外界放出热量后冷凝成为液体,液体借助于贴壁金属网的毛细抽吸力返回到加热段,并再次受热气化,经过这样的循环模式,使热量从管的一端传向另外一端。因为属于相变传热,加之热管的内部热阻极小,故即使是在很小的温差之下也能够获得很大的传热量。

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4、中间冷媒式

中间冷媒式的原理相对来说很简单,同时也是成本较低的一种热回收系统。在新风和排风侧,各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的循环。

三、热回收技术在建筑环境与工程设备中的应用

1、双冷凝器回收技术

双冷凝器回收技术是在建筑设备的压缩机与冷凝器之间安装一台热回收器,通过热回收器的正常运行,确保空调设备在节能的前提下,可以制冷或者制热。双冷凝回收技术能够把把冷凝器中的剩余热量直接回收,进而保证可以达到理想的温度。一般情况下,双冷凝气回收技术在中央暖通空调机组的热回收应用中有着比较好的效果。不过在家用空调中,其热回收的效果也很好。

2、热泵回收技术

空调制冷中的冷却水的温度通常在30℃~38℃之间,属于低品位热能,而如果想把空调中的冷量全部回收,则需要采用热泵回收技术。热泵回收技术,主要由制冷机组和热泵机组联合组成,是一套完整的热回收装置。当冷水机组和热泵机组同时工作时,能够通过控制冷却塔的风机的启动或者停止来控制冷却水的回水温度。

热泵回收技术把热泵与制冷装置有机组合到一起,对现有的空调系统的改造来说比较实用,但是该技术的投资比较大,而且运行管理的费用也比较高,加上其运行控制比较困难,所以,在实际的运用过程中会出现不少的问题。此外,热水温度常常达到不到设计的要求,影响热回收利用的效果。

3、内区热量的回收技术

建筑物内,没有外墙与外窗,没有没有围护结构,但是内区往往有灯光、人员和发热设备等的呢过,所以,全年下来均有剩余的热量。而回收利用内区的热量,主要采用的水环热泵空调系统,也就是水环路。

把小型的水环及组合和空气热泵系统并联到一起。水环热泵空调系统主要由三个部分组成,第一是水/空气热泵机组、水循环环路设备和辅助设备。该系统可高效回收内区的剩余的热量。

4、冷凝热量回收技术

(1)直接式冷凝回收。双冷凝器热回收技术指的是在压缩机与冷凝器之间增加一个冷凝器来回收空调产生的热量,通过热交换把气体转换成气态的制冷剂,然后由冷凝器来吸收剩余的热量。这种技术能够按照实际的要求,直接回收制冷机组产生的制冷蒸汽,主要用于中央空调冷水机组。

5、排风热回收技术

《公共建筑节能设计标准》中,对排风热回收技术的应用条件作了详细的说明,明确的规定。这一设计标准出台之后,排风热回收技术便得到了广泛的应用。在我国的北方地区,尤其是大型的游泳馆和大中型的洗浴场所,热回收的排风中仍含有一定的温度和湿度。经过排风装置把热风排到室外之后,如果室内的温度或者分风俗比较低,则容易凝结成大流量的水。在这种情况下,在实际的工程应用中,排风管的设计就应当具有一定的坡度,同时在低点出设置水封,从而更好地满足热回收利用的要求。

结束语

目前的能源消耗问题已经被广泛关注,我们不仅应该关注我们这代人的能源使用,更应该为下代人留下可以供以发展的能源。在高效利用能源的过程中,我们必须将遵守相关环保政策,热回收技术必须在提供更好的生活空间的同时,充分发挥节能减排的作用。此项技术在能源与发展成为矛盾的时代中,将具有更大的发展空间。

参考文献:

[1]黄璞洁,许伊那.酒店空调冷凝热回收技术的应用研究[J].节能技术,2011,29(4):357-363.

[2]黄璞洁,李艳霞,何耀炳等.集中空调冷凝热回收技术在生活热水供应系统中的应用[J].暖通空调,2011,41(8):54-57,36.

[3]陈捷,刘国成.集中空调部分冷凝热回收技术在广西南宁某综合办公楼的应用[J].广西城镇建设,2012,(4):86-88.

论文作者:王碧云

论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第19期

论文发表时间:2016/11/18

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