熱管熱回收裝置在空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能應(yīng)用.pdf

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1、應(yīng)用研究熱管熱回收裝置在空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能應(yīng)用宮玖兵韓昌山陳程（江蘇中南建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，江蘇南通226100）摘要：介紹了一種節(jié)能方式——熱管熱回收系統(tǒng)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，闡述了此系統(tǒng)的工作和節(jié)能原理，并以某工程為例對此系統(tǒng)進(jìn)行了節(jié)能性分析，經(jīng)分析后認(rèn)為增設(shè)熱管熱回收系統(tǒng)可以顯著降低新風(fēng)能耗，在空調(diào)節(jié)能方面具有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：熱管熱回收；轉(zhuǎn)輪熱回收；系統(tǒng)分析中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674―3024（2016）03―173―02引言采用熱管熱回收系統(tǒng)是一種降低空調(diào)能耗、節(jié)約能源的好方法。目前，我國的能源形勢相當(dāng)嚴(yán)峻，已成為僅次于美國的第二大1熱管熱回

2、收系統(tǒng)原理能源消費(fèi)國。隨著人民生活水平的提高，建筑能耗增長迅猛。我國1.1空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)常用熱回收方式的建筑能耗占全國總用能量的1/4,空調(diào)能耗占建筑總能耗的當(dāng)前空調(diào)系統(tǒng)常用的幾種熱回收方式比較，詳見表1。60%~70%。因此降低建筑能耗，尤其降低空調(diào)能耗，是緩解國家能源緊張形勢，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。表1常用熱回收方式比較項(xiàng)目板式熱回收轉(zhuǎn)輪熱回收熱管熱回收熱回收類型顯熱或全熱全熱顯熱回收效率高可達(dá)70%最高可達(dá)85%最高可達(dá)72%污染很少難以避免無交叉污染運(yùn)行維護(hù)有易損部件，需要耗費(fèi)電能有易損部件，需要耗費(fèi)電能無易損部件，不需動(dòng)力，無需維護(hù)，使用壽命長安裝尺寸大，安裝復(fù)雜尺寸較

3、大，安裝復(fù)雜尺寸小，安裝方便其他送排風(fēng)設(shè)備必須集中在一起送排風(fēng)設(shè)備必須集中在一起送排風(fēng)設(shè)備可分開一定距離上述各種熱回收方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)需針對不同的建筑物熱控中顯示出巨大的生命力。類型和送排風(fēng)形式選用相應(yīng)的熱回收方式。熱管熱回收空調(diào)系統(tǒng)以1.3熱管系統(tǒng)熱回收量理論計(jì)算其無交叉污染，無需動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，安裝方便的優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。1.2熱管熱回收工作原理熱管是蒸發(fā)-冷凝型的換熱設(shè)備，靠工質(zhì)在管內(nèi)的狀態(tài)變化實(shí)現(xiàn)能量的傳輸。典型的熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成，將管內(nèi)抽成1．3×(10-1－10-4)Pa的負(fù)壓后充以適量的工作液體，使緊貼管內(nèi)壁的吸液芯毛細(xì)多孔材料中充滿液體后加以密封。管的

4、一端為蒸發(fā)段(受熱段)，另一端為冷凝段(冷卻段)，根據(jù)應(yīng)用需要在兩段中間可布置絕熱段。當(dāng)熱管的一端受熱時(shí)毛紉芯中的液體圖2分離式熱管熱回收系統(tǒng)夏季工況時(shí)，當(dāng)排風(fēng)經(jīng)過熱管時(shí)，熱管內(nèi)的工質(zhì)溫度降低，當(dāng)?shù)蜏毓べ|(zhì)再回流到新風(fēng)側(cè)時(shí)，新風(fēng)溫度降低，從而使排風(fēng)中的能量得到回收。同理，冬季新風(fēng)溫度升高，從而使排風(fēng)中的能量得到回收。Q=ηCLρ△t/3600(1)式中Q---熱量回收值，kWC---空氣的比熱容，可近似取值1.0kJ/(kg.℃)L----冬夏季風(fēng)量ρ----空氣密度，可近似取值1.2kg/m3△t----新排風(fēng)溫度差圖1熱管構(gòu)造η-----熱回收效率蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下流向

5、另一端放出熱量凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)不己，2工程應(yīng)用熱量由熱管的一端傳至另—端。2.1工程簡介從傳熱狀況看，熱管沿軸向可分為受熱段、絕熱段和放熱段三本工程為某工程實(shí)驗(yàn)室改造項(xiàng)目，單層框架結(jié)構(gòu)，總建筑面積部分。215.8平方米，生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)性為乙類，建筑耐火等級(jí)為二級(jí)，共從技術(shù)角度看，熱管的核心作用提高熱傳遞的效率，將熱量快設(shè)一個(gè)防火分區(qū)，實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)乙類生產(chǎn)車間，存儲(chǔ)有可燃性氣體速從熱源帶離，而非一般意義上所說的“散熱”。二氟甲烷，生產(chǎn)時(shí)裝有二氟甲烷的鋼瓶與生產(chǎn)線連接。二氟甲烷是熱管是當(dāng)今國際上應(yīng)用的超導(dǎo)傳熱技術(shù)，在加熱冷卻、均溫和建筑建材裝

6、飾173應(yīng)用研究一種易燃、無色無嗅的液化壓縮氣體，當(dāng)它與空氣混合且濃度大于圖3工程熱回收系統(tǒng)平面示意圖14%，立刻會(huì)有火災(zāi)及爆炸的危險(xiǎn)，高濃度的二氟甲烷會(huì)導(dǎo)致快速2.3節(jié)能性分析窒息，另外，接觸二氟甲烷還會(huì)凍傷人體。從經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能效益本文以夏季設(shè)計(jì)日工況點(diǎn)為例進(jìn)行節(jié)能分析。夏季空調(diào)室外新角度考慮，需采用新排風(fēng)熱回收系統(tǒng)，因廠房為乙類廠房，有可燃風(fēng)計(jì)算溫度為34.1℃，排風(fēng)溫度即室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)溫度為26℃，熱性氣體，從安全、環(huán)保效益考慮，采用熱管熱回收方式,避免新排回收效率取64%（8排管，風(fēng)速為2.0m/s）,根據(jù)式（1）風(fēng)交叉污染。Q=ηCLρ△t/3600=64%*1.0*1.

7、2*5600*（34.1-26）2.2系統(tǒng)分析/3600=9.68kW本工程為乙類廠房,空調(diào)送風(fēng)、排風(fēng)均采用直流系統(tǒng)。新風(fēng)經(jīng)以空調(diào)每天運(yùn)行10小時(shí)，夏季運(yùn)行140天計(jì)算，則整個(gè)夏季由一臺(tái)新風(fēng)空調(diào)箱（①，Q=4200m3/h，夏季室外空氣計(jì)算干球溫度理論上節(jié)約的總能量為Q=9.68*3600*10*140=4.87x107kJ34.1℃）處理后送至實(shí)驗(yàn)室，排風(fēng)則由一臺(tái)離心式風(fēng)機(jī)箱（②，若新風(fēng)采用風(fēng)冷全新風(fēng)機(jī)處理，按照cop=3.0計(jì)算，則耗用的Q=5600m3/h，夏季