隨著我國經(jīng)濟實力的增長和人民物質(zhì)文化生活水平的不斷提高,;高層建筑的迅速發(fā)展,高氣密化,、高隔熱化影響到人們的工作和生活,,人們對室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求也越來越高,都渴望擁有一個健康,、舒適的室內(nèi),,特別是經(jīng)歷了SARS的襲擊,人們越來越注重室內(nèi)空氣品質(zhì),,對引進室外新風換氣提出了更高的要求,,但是換氣必然會帶來能量的損失,引入新風需要消耗更多的能量,,因此需要考慮一種有效的節(jié)能方法,,通過熱回收裝置使新風和排風進行熱交換。熱交換器是空氣調(diào)節(jié)和余熱回收的關(guān)鍵裝置,。
一,、各類熱交換器的性能與利用分析
目前的熱交換器有顯熱和全熱回收兩種形式。不同形式的性能,、效率和利用方式,,設備費的高低、保養(yǎng)的難易也各不相同,它們的綜合比較如下表(1)所示:
(表1)各類換熱器性能綜合比較表
下面介紹幾種常用的熱交換器,。
1.轉(zhuǎn)輪式全熱換熱器廣州板式換熱器廠家
轉(zhuǎn)輪式換熱器的表面為蜂窩狀,,涂上一層吸附材料作干燥劑。將轉(zhuǎn)輪置于風道之間,使其分成兩部分,。來自空調(diào)房間的排風從一側(cè)排出,,室外空氣以相反的方向從另一側(cè)進入。為加大換熱面積,,輪子緩慢旋轉(zhuǎn)(10~12轉(zhuǎn)/分),。輪子的一半從較熱空氣中吸收存儲熱量,旋轉(zhuǎn)到另一側(cè)時,,熱量,使熱量發(fā)生轉(zhuǎn)移,。附著表面的干燥劑將來自高濕度的空氣流里的濕氣冷凝后,通過干燥劑吸收,,旋轉(zhuǎn)到另一側(cè)時,,將濕氣到低濕度的氣流里,這個過程將潛熱轉(zhuǎn)移,。
換熱器旋轉(zhuǎn)體的兩側(cè)設有隔板,,使新風與排風逆向流動。轉(zhuǎn)輪芯片用特殊的紙或鋁箔制成,,其表面涂上吸濕性涂層,,形成熱、濕交換的載體,,它以10-12r/min的速度旋轉(zhuǎn),,先把排風中的冷熱量收集在蓄熱體(轉(zhuǎn)輪芯)里,然后傳遞給新風,,空氣以2.5-3.5m/s的流速通過蓄熱體,,靠新風與排風的溫差和蒸汽分壓差來進行熱濕交換。所以,,既能回收顯熱,又能回收潛熱,。
1)轉(zhuǎn)輪換熱器的功能與適用范圍(表2):
(表3)轉(zhuǎn)輪換熱器的主要優(yōu)缺點
3)影響轉(zhuǎn)輪換熱器效率的因素:
a.空氣流速:空氣流過轉(zhuǎn)輪時的迎風面流速越大,,效率越低,反之效率則高,,推薦風速2~4m/s,。
b.轉(zhuǎn)輪兩側(cè)氣流入口處,需要加裝空氣過濾器,。
c.設計時,,必須計算校核轉(zhuǎn)輪上是否會出現(xiàn)結(jié)霜、結(jié)冰現(xiàn)象;必要時應在新風管上設空氣預熱器,,或在熱回收器后設溫度自控裝置,,當溫度達霜點,就發(fā)出信號關(guān)閉新風閥門或預熱器,。
d.由于全熱交換器轉(zhuǎn)輪需要動力,,并且增加了阻力,從而增加輸送動力和增加投資,,因此,,必須計算回收效應,當總能耗節(jié)約顯著時,,方可選用,。
e.適用于排風不帶有害物或有毒物質(zhì)的場所。
2.低溫熱管換熱器
1942年,,美國工程師提出了熱管原理,,20世紀60年代初,開始研究和試制,,最早被用于航天器與核反應堆,,20世紀70年代,熱管換熱器作為全新風系統(tǒng)中的熱能回收裝置而最終在暖通行業(yè)中體現(xiàn)出卓越的優(yōu)越性,。熱管是靠自身內(nèi)部液體的相變來實現(xiàn)熱量傳遞的傳熱元件,,它有以下特點:⑴每根熱管都是永久性密封的,傳熱時沒有額外的能量損耗,,無運行部件,,運行可靠性高。⑵熱管換熱器的結(jié)構(gòu)決定了它是典型的逆流換熱,,熱管又幾乎是等溫運行,,因此熱管換熱器具有很高的效率。⑶因冷熱氣體的換熱在熱管的外表面進行容易擴展受熱面積,。⑷冷熱氣體中間用隔板隔開,,沒有泄漏,因此沒有交叉污染問題,。⑸由于流體流動通道寬敞,,阻力損失小。⑹每根熱管完全,,維修方便,。⑺從的適應性,余熱回收效率,、壓力損失,、防止堵塞、清洗、壽命等綜合指標看,,熱管換熱器占據(jù)優(yōu)勢,。
工作原理:熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成,,在抽成真空的管子里充以適當?shù)墓ぷ饕?,再將其兩端密封。熱管既是蒸發(fā)器又是冷凝器,。熱流吸熱的一端是蒸發(fā)段,,工質(zhì)吸收熱后蒸發(fā)汽化,流動至另一端即冷凝段放熱液化,,并依靠毛細力作用流回蒸發(fā)段,,自動完成循環(huán)。
熱管換熱器由單根熱管集裝在一起,,中間用隔板將蒸發(fā)段與冷凝段分開,,熱管換熱器靠熱管內(nèi)工質(zhì)的相變完成熱量傳遞。每一根熱管就是一個無動力的制冷循環(huán)系統(tǒng),,傳熱速度是相同金屬的數(shù)千倍至萬倍,,0.1℃的溫差即有熱響應,它最初用于人造衛(wèi)星上解決向陽面和背陰面的受熱不均勻,,是人造衛(wèi)星上必備設備之一?,F(xiàn)在,越來越廣泛的用于空氣調(diào)節(jié)和余熱回收領(lǐng)域,,日本早稻田大學的一位專家說:“日本特別重視節(jié)能和環(huán)保,,而熱管技術(shù)以其高效的傳熱性,為節(jié)能環(huán)保找到了一條新”,。熱管換熱器在暖通空調(diào)設計手冊中均有介紹和選用方法,。
1)低溫熱管換熱器的主要優(yōu)缺點(表4):
(表4)低溫熱管換熱器的主要優(yōu)缺點
2)設計注意事項:
a.低溫熱管適用于溫度-40℃~80℃,全年可使用,,回收冷量時,,角度與熱量相反。
b.迎面風速宜采用1.5~3.5m/s,。
c.冷,、熱端之間的間隔板,采用雙層結(jié)構(gòu),,可杜絕因漏風而造成交叉污染。
d.換熱器可垂直或水平安裝,,既可以幾個并聯(lián),,也可以幾個。
e.當氣流的含濕量較大時,(此時有潛熱回收,,可作為余量)
f.應設計凝水排除裝置,。
g.啟動換熱器時,應使冷,、熱氣流同時流動,,或使冷氣流先流動,停止時,,應使冷,、熱氣流同時停止,或先停止熱氣流,。