空调热回收系统的发展概况与原理简述

1、空调热回收系统的发展概况与原理简述刘瑞康绍玉峰吴慧奇112011811311201181141120118115空调系统能耗特点之一是系统同时存在需冷和排冷的处理 过程，夏季室外空气需经过冷却干操处理，而排风正是低温较干 燥的空气；冬季室外空气需加热加湿处理，而排风是温湿度较高 的空气。从有效利用能源的角度来考虑，应当将建筑物内（包 括空调系统中）需排掉的余热（冷）移向需要热（冷）的地方去，即热 能回收。所谓热（冷）回收系统就是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）或其他加热设备的热 源而加以利用的系统。这样，夏季低温低湿的排风可冷却干燥新 风，冬季高温高湿

2、的排风可加热加湿薪风。从排风中回收能量， 节省新风负荷，是空调系统节能的一项有效措施。空调热回收系统按回收热的用途可以分为两大类：第一类是 将空调系统回风热（冷）量回收，再用于空调系统，这类热回收 系统可直接实现对空调节能的目的。第二类是将回收热用于生活 用热水，替代传统加热设备制取热水。主要有热泵热回收系统、 带蓄热装置冷凝热回收系统、结合太阳能与天然气冷凝热回收系 统。第一类空调热回收系统中,目前较为常用的有转轮式换热 器、板式换热器、盘管热环式换热器、热泵和热管换热器。转轮式换热器是通过排风与新风交替逆向流过转轮来传递热量的。转轮中的转芯是用喷涂氯化锂溶液的铝箔或浸渍过氯 化锂溶液的特殊

3、纸张或合成纤维制作而成的。排风由转轮一侧的 入口吸入，将所含的部分冷量（或热量）传递给转轮；而新风从 的另一侧吸入,转轮以15- 20r/ min的速度旋转，将积蓄在转轮 上的冷量（或热量）传递给新风。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,而且 能使效率达到70% 80%以上。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,占有较多面积和空间,接管固定,带传 动设备，消耗一定的动能。室外侧室内侧/ 08 回风作原理图新风O排风3八、转轮式板式换热器分平板式显热换热和板翅式全热换热器两种， 是

4、较为理想的排气能量回收装置，其优点为结构简单，新、排风 互不接触，无交叉污染，无转动部件，运行可靠，使用寿命长。其 缺点是通过气流受到露点温度的限制，凝结水、结冰现象使其寿 命下降板式换热器工作原理图盘管热环式换热器是一种空气+液体热交换器，由布置在新 风、排风管道上的两个热交换器、泵、膨胀箱、排空阀和管道组 成，使用一台小功率泵作为系统的循环动力，管道内的传热液体 采用稀乙烯，乙二醇溶液或水，传热液体将排风中的热量再传递 给新风，该装置优点是新风、排风管道布置灵活。缺点是需增加 泵的配置和控制，对管道的密封要求极高。热泵是一种可有效利用低温热能的节能设备，它能回收大量 潜能，热效率高，但其本

5、身能耗大，设备投资造价较高。热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的高效传热 元件，它可以将大量热量通过其很小的截面积长距离地传输而无 需外加动力。热管以其构思巧妙，传输温差小适用温度范围广， 可调控管内热流密度等众多优良特性，在能量回收和余热利用方 面已显示出其独特的作用。热管换热器属于冷热流体互不接触的 表面式换热，它具有的占地小、无转动部件、运行安全可靠、换 热效率高等优良特性。出MHHlllllh蒸发段冷凝段-几种热回收装置的比较:能量回收系统效率费用维 护保养辅 助设备占用空间交叉污染自身耗能接管灵活 性抗 冻能力转轮换热器高高中无大有少差差板式换热器低低中无大无无差中盘管式换热器

6、低低难有中无多好中热泵中高难有大无多好好热管换热器中中易无小无无中好从表中可看出，通过各项指标的比较，热管换热器具有优良 的特性，因此实际应用中使用最为广泛。第二类热回收系统在家用空调系统冷凝热回收系统中的应 用形式有：图1风冷家庭中央空调热回收系统图1为风冷家庭中央空调热回收系统。热回收用冷凝器与 原机组自带风冷冷凝器采用串联连接，此种连接可充分利用风 冷冷凝器排除热回收无法排除的剩余冷凝热。从压缩机排出的高 温冷媒气流经三通电磁阀，此阀起旁通作用，用以控制冷媒是否 流经热回收用冷凝器，即控制是否制备热水。热回收用冷凝器加 热热水的出水水温是随冷凝温度的变化而变化的。首先，控制线 路关闭风冷

7、冷凝器处的风机，热回收用冷凝器利用制冷剂冷凝潜 热及过热段显热对入水进行加热，此时冷凝压力随热回收用冷 凝器中水温的升高而升高。当系统冷凝压力达到限定值时,控制 线路开启风冷冷凝器处的风机以释放制冷剂冷凝潜热，降低系 统的冷凝压力。此时热回收冷凝器仍能利用冷凝器内气态制冷剂 过热段的显热放热加热热水，进一步提高水温。当水温自动调节 器测得循环水入水水温达到生活热水要求后，控制旁通三通电 磁阀动作，系统恢复原风冷冷凝运行。接自室内机接至室内机家用电热水器内胆声用分体空调室外机 三通电磁阀水温白动控制器图2家用分体式空调热回收系统图2为家用分体式空调热回收系统，其与一般家用分体式 空调不同处为在室

8、外机内增设了循环水泵、套管式热回收用冷凝 器及与家用热水器连接的循环管路。其工作原理同风冷家庭中央 空调热回收系统。当前的冷凝热回收技术虽然存在一系列问题，如对蓄热材料 的开发有待加强；缺乏对系统进行计算机模拟以优化设计系统部 件；及对系统的精确控制需要进一步提高，然而，冷凝热回收技 术的本质是回收利用原本将排放至环境而浪费的热量，其既能降 低能耗，又能减轻环境的热污染。因此，加强对冷凝热回收技术 的研究，对我国的节能与环保事业具有较大的意义。参考文献空调热回收系统热回收影响因素探析费洪涛中冶北方工程技术有限公 司，辽宁鞍山114051热管换热器在空调热回收中的应用李国庆徐海卿涂淑平上海海事大学商船学院200135热管回收装置