热回收技术在建筑环境与设备工程中的有效应用论文_彭齐

热回收技术在建筑环境与设备工程中的有效应用论文_彭齐

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摘要:随着我国社会经济的不断发展,人们生活水平的不断提高。空调逐渐成为人们生活、工作中必不可少的电器之一,进而促进了空调行业的迅速发展。但是在空调的运行过程中,容易受自身结构所限制,进而出现浪费能源的情况,甚至会对环境造成一定的污染。基于此,热回收技术作为节能减排的重要手段之一,已经成为建筑环境以及设备工程中极为重要的技术。

关键词:建筑环境;设备工程;热回收技术

引言

热回收简单的来说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。热回收技术就是通过一定的方式将冷水机组运行过程中排向外界的大量废热回收再利用,作为用户的最终热源或初级热源,如今已经应用到建筑环境与设备工程中。资料显示常见的热回收技术种类包括排风热回收技术、内区热量回收技术、冷凝热量回收技术,每种回收技术都能起到良好的热量回收作用,从而节省热量资源,促进社会健康发展。

1空调热回收技术的概述

随着社会经济的快速发展,人们的生活水平与生活质量得到了显著的提高,在建筑物当中设置了空调暖通设备,但是从整体上来看,由于越来越多的人们将空调暖通设备应用在其中,并且没有使该设备的功能充分发挥作用,这就导致其中的热能全部浪费,加大了能源的消耗。空调暖通设备在运行过程中,排热以及吸热两个过程都需要消耗大量的能源,例如在严寒的冬季,暖通空调设备就需要通过加热来提高室内的温度,而在炎热的夏季,暖通空调也就需要通过降温来使新风冷却,使之降低室内温度,从而为人们提供一个舒适的生活环境。通过空调热回收系统的利用,在暖通空调设备运行过程中,可以将其排放的热量与冷量相互交换,一方面可以保证室内温度,达到舒适的要求,另一方面还能够将产生的废气循环利用,有效的降低能源的消耗。

2建筑物中各种热回收系统的结构及工作原理

空调是建筑工程中主要的基础设备之一,在其运行产生的负荷中,新风负荷所占的比例在20%以上,因此为了降低能源的消耗,降低空调设备在运行过程中所产生的负荷,那么我们可以通过热回收系统,采用剩余的热量或者冷量来处理排风中的新风,从而保证空调设备在运行中的经济性与合理性。目前,热回收系统中所使用的设备主要有:转轮式全热换热器、板翅式全热换热器、热管式显热换热器以及中间冷媒式显热换热器等几种。这几种设备在工作中的机理大体相似。以下对这几种设备的结构及工作原理进行分析。

2.1转轮式全热回收器

这一设备在实际运行中可以将空调运行中75%以上的冷量进行再次回收利用,此时设备中某一侧转轮会将排风直接吸入,然后通过一定的处理将其冷量传递给转轮,然后在设备的另一侧转轮中吸入一定的新风,此时设备转轮的转速为每分钟15~20圈,最终将转轮中的冷量直接传递给新风,这样回收利用也就可以降低能源的大量消耗。转轮式全热回收器的转轮主要是由铝箔制作而成。另外,为了使该设备在工作中达到设计要求,我们还可以在其表面涂刷一层二氧化硅吸湿剂,这样更加有利于冷量的回收,达到节能的效果。

2.2板翅式全热回收器

与上述转轮式全热回收器不同的是,这种全热回收器的主要功能是为了回收空调排风过程中剩余的能量。该设备中,在隔板与板翅之间存在着一张非常薄的纸张,这种纸张具有较高的导热性,此时在其运行过程中,这两侧如果产生较大的温差,那么就会进行一定的热量与湿度的交换,最终将热能全部回收,达到节能的目的。

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2.3热管式显热回收器

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。

3热回收的现状与应用分析

3.1双冷凝器热回收

该技术主要是在压缩机和冷凝器当中加设一个热回收器用以回收冷凝热,对于热交换器当中流出的制冷剂,由后方的冷凝器吸收剩余的热量,该技术可结合实际的要求,直接回收制冷机组运行过程中产生的剩余热量。并且其可在显热上设置一部分潜热进行一次性或循环加热,以此保证水温达到相应要求,该技术在中央空调冷水机组中应用较为广泛,且其在家用空调中也得到了很好的应用,故而该技术成为了家用空调十分常见的热回收方式。现如今,我国的家用空调热回收技术取得了较为明显的进步,该技术可将空调器中压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽注入到热水换热设备中,从而实现热量交换。对生活热水进行有效加热。若换热器可独立承担冷媒热量,则无需使用风冷冷凝器,而若不能独立承担冷媒则应采用风冷和水冷冷凝器来承担冷凝过程中产生的负荷。

3.2相变材料回收空调冷凝热

这一技术是一种新型的应用方式,该技术利用蓄热器取代了双冷凝器回收技术当中压缩机出口位置的冷凝器,同时其采用与常规风冷冷凝器或冷却塔连接的方式,可回收常规的风冷冷凝器或冷却塔排除热回收系统当中无法储存的热量。该系统温度主要随冷凝温度的变化而发生变化。起初常规的风冷冷凝器处于关闭状态,采用过热段制冷剂显热和冷凝潜热加热相变材料,冷凝压力会随着蓄热器当中变相材料温度的变化而变化。在系统冷凝压力达到极限时,应及时开启风冷冷凝器,进而将多余的热量释放出来,降低冷凝压力。这时蓄热器依然能够利用气态制冷剂完成相变材料的处理工作,从而提高相变材料的温度,若相变材料的温度达到规定数值后,系统将会自动恢复到冷凝模式。

3.3热泵回收

空调制冷中冷却水温度一般为30-38℃,属低品位热能,要想充分回收冷凝热可以利用热泵技术,由制冷机组与热泵机组联合运行构成一套热回收装置。当冷水机组和热泵同时工作时,可以通过控制冷却塔风机的启停来控制冷却水回水温度。通过电动三通阀控制冷却塔的冷却水流量和热泵蒸发器的流量比例,使热泵的蒸发器出水温度低于32℃,从而确保冷水机组的正常运行。这种方式是通过与原系统并联一套热泵机组,将冷凝热作为热泵热源来制备热水。热泵回收冷凝热的技术在现有的空调系统改造中比较适合应用,但是该技术的投资相对来说比较大,运行的费用也相对较高。因为其控制比较复杂,因此在实际的应用中易导致问题的出现,热水的温度往往达不到设计的要求,从而影响利用效果。

结语

总之,在大力提倡可持续发展经济的时代,热回收技术已经成为有效降低能耗和减少热污染的好方法,将之应用于建筑环境与设备工程中,能够减少设备工程运行费用,并改善设备工程运行效率和改善建筑环境,进而促进建筑环境与设备工程领域发展,最终推动社会健康可持续发展。

参考文献:

[1]李大林.浅析热回收技术在建筑环境与建筑设备中的运用[J].民营科技,2018(03):101.

[2]杨志凯.热回收技术在建筑环境与设备工程中应用的几点思考[J].同行,2016(09):12.

[3]季永明.北方地区居住建筑通风热回收技术应用分析[D].大连理工大学,2013.

[4]朱婷婷.热回收技术在建筑环境与建筑设备中的运用分析[J].南方农机,2018,49(15):236.

论文作者:彭齐

论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期

论文发表时间:2019/6/18

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