【关键词】热回收技术；暖通空调；应用研究
1 热回收技术背景分析
为了保证室内的空气品质，一般的空调系统都要设计新风系统来稀释室内的有害物，以达到卫生标准；为了保证室内的风量平衡，使新风顺利进入室内，同时还要设计排风系统。对于人员集中的建筑如商场、办公楼等，新风量较大，使得空调系统中的新风负荷也随之增大；同时排风将空调房间内的空气排出室外，也是一种能量的浪费。如何充分利用排风的能量，对新风进行预冷或预热，从而减小新风负荷是暖通空调节能的重要途径。此外有的建筑物内区需要全年供冷，而制冷机的冷凝热通过冷却塔排放到大气中，如何利用冷凝热以提高能源的利用效率也是需要注意的问题，暖通空调中的热回收技术就是在这样的背景下产生和发展的。
2 暖通空调系统的节能工程设计
2.1 加强热能回收设计
2.1.1 热回收装置
余热浪费严重是导致空调系统能耗偏高的重要原因之一。在空调系统中设置热回收装置，利用两种不同状态的流体以及热交换设备实现总热传递，尽可能实现热源或冷源能耗量的降低，在此基础上进行室内热、湿转换，以此实现建筑节能。新风负荷在空调系统负荷中占据较大比重，通常为总负荷的 25% ～ 30%。在空调运行过程中，为了确保室内空气质量，部分室内空气需要被排出，这就会导致部分能量被带走，此时空调系统在处理新风时又要消耗一定能量。因此，将能量回收装置设置在空调系统中，可以利用排风的能量对新风进行处理，新风处理时需要的能量就会减少，同时机组负荷也相应降低，从而提升空调运行的经济性。现阶段，热回收装置通常包括两种类型，即以转轮式余热交换器、板翅式换热器、热管换热器、建筑结构蓄冷（热）为主的直接接触式热回收装置；以热回收环、热泵系统为主的间接式热回收装置。相较于单一设备，综合使用直接接触式热回收装置与热泵，能够有效提升空调系统的热回收效率。目前比较常用的联合装置包括热泵和热管热回收、热泵和转轮式热回收等。
2.1.2 热回收措施
首先，回收排风余热。对暖通空调系统的排风能量进行充分回收、利用，用于处理新风，实现新风负荷的有效降低，这是一种主要的节能设计方法。排风余热回收包括两种，显热回收及全热回收。目前热回收设备的种类很多，具体包括热管式换热器、转轮全热交换器、板翘式全热交换器、板式显热交换器以及中间热媒式热交换器等。其次，回收制冷机组的冷凝热。现阶段，许多设计师逐渐开始关注制冷机组冷凝热的回收措施，其相应的热回收设备可配合使用其他系统。当热回收设备和生活热水设备配合使用时，制冷剂受到压缩后进入到板式热交换器，此时制冷剂温度很高，板式热交换器的另一边设置生活热水，在制冷剂的加热下，生活热水的温度能够有效满足人们的日常生活需求。如果制冷机组的冷凝器无法产生能够充分加热热水的温度，还可以将水源热泵设置在系统中用作辅助设备，这样住户对热水的需求能够得到有效满足。这种节能设计能够消除空调系统在运行过程中 出现的热污染，不仅如此，生活热水的能量来源于制冷机组的冷凝器，无需在房屋建筑内部设置锅炉等设备，燃料燃烧产生的污染问题能得到妥善解决。因此，这种节能技术值得在暖通空调系统设计中推广应用。
2.2 采取科学先进的暖通空调系统自控技术
在暖通空调系统设计中采取自动控制技术，既能有效满足室内温湿度要求，又能减少人员工作量，消除多余的能量损失，实现节能目标。随着计算机网络技术不断发展，暖通空调系统的自动控制技术也随之发展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在暖通空调中央监控系统中应用先进科学的软件体系，能够实时监控系统运行状况，并长期对其运行状况进行分析，确保暖通空调系统始终处于节能运行状态下；利用一氧化碳在线监测技术，对最小新风量进行有效控制，不但能满足室内空气质量要求，又能有效减少能源消耗；利用智能化计算机检测系统和控制系统，能够结合室内湿热负荷、室外气候情况制定出科学、合理的温湿度控制方案，同时不影响人们的日常需求；利用新型控制设备能够实现暖通空调运行效率的大幅度提升，比如，可对控制温度进行设定的产品——可编程恒温控制阀，这种产品能够利用程序实现数据存储、设定及调整。用户可以结合自身需求，对暖通空调系统进行预先设定，在确保热舒适的基础上减少能量消耗。
二、暖通空调技术的发展
1、蓄能技术 所谓蓄能，就是利用某种工作物质的特性，将能量蓄存起来。 传统的蓄能技术主要是利用工作物质的潜热或显热特性，实现冰蓄冷或水蓄冷，而利工作溶液化学势能储存和转换蓄能技术已成为新近研究的热点之一。
（1）蓄冷空调。蓄冷空调就是利用蓄冷介质的显热或潜热将冷量贮存起来，在用电高峰期将其释放，以满足建筑物的空调或生产工艺的需要，从而达到“移峰填谷”的目的。显热储存是通过降低蓄冷介质的温度进行蓄冷，常用介质有水和盐水；潜热储存是利用介质的物态变化来蓄冷，常用的介质是冰、共晶盐水化合物等相变物质。空调蓄冷的应用技术中，多采用冰蓄冷和水蓄冷方式。
（2）蓄冰空调。冰蓄冷系统可分为静态冰蓄冷系统和动态冰蓄冷系统两种。静态制冰:冰的制备和融化在同一位置进行，蓄冰设备和制冰部件为一体机构。具体形式有冰盘管式（盘管外融冰）、完全 冻结式（盘管内融冰）和封装式蓄冰。 动态制冰 : 冰的制备和储存不在同一位置，制冰机和蓄冰槽相对独立。如冰片滑落式系统、冰浆式系统等。 目前在工程中实际所采用的大部分制冰系统都是静态的。
（3）水蓄冷空调。水蓄冷系统以空调用的冷水机组作为制冷设备，以保温槽作为蓄冷设备。空调主机在用电低谷时间将4～7℃的冷水蓄存起来，空调运行时将蓄存的冷水抽出使用。水蓄冷是利用水的显热来储存冷量的，系统组成是在常规供冷系统中加入一个或多个蓄水罐。为实现冷量的储存，满足冷负荷的需要，设计合理的水蓄冷罐应能通过维持一个尽可能大的蓄水温差并防止 冷水与热水的混合来获得最大的蓄冷效率。
（4）蓄热技术。关于蓄热技术，目前我国主要使用电锅炉蓄热式系统且以水作为蓄热介质。所谓电力蓄热系统，就是以电锅炉为热源，利用低谷廉价电力，对水加热，并将其储存在蓄热水箱中，在电网高峰时段关闭电锅炉，由储存在蓄热水箱中的热水供热。其优点是不排出有害气体，无污染，无噪声，比煤锅炉、油锅炉的热效率高，又能充分利用低谷电，运行费用低。
结语
综上所述，随着经济的发展和社会进步，人们的生活质量有了显著提升，暖通空调系统在建筑中的应用也越来越普遍，进一步加剧了建筑能源消耗。在这种情况下，设计师应当正确认识建筑节能设计的重要性，尤其是暖通空调系统的节能工程设计。在开展设计工作时，应当深入研究影响暖通空调系统能耗的各类因素，并利用先进的技术手段进行控制，合理设置热回收装置，充分利用新能源，并将自动化控制技术应用到暖通空调系统设计中，不断优化设计方案，强化节能效果。在确保人们热舒适的基础上，尽可能降低暖通空调系统的运行能耗，推动绿色建筑发展。
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[4] 李森 . 暖通工程中空调系统中的节能工程设计分析 [J]. 城 市建设理论研究（电子版），2016（33）：143.
论文作者:吴汉超
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/8/27
标签：空调系统论文; 暖通论文; 热交换器论文; 新风论文; 技术论文; 节能论文; 蓄热论文; 《城镇建设》2019年第12期论文;