浅谈热管换热器在空调热回收中的应用

　　【摘要】空调热回收对节能减排有重要意义。本文论述了几种常见的空调系统利用排风对新风进行预处理的热回收装置，对其节能方式加以分析，最后阐述了影响空调热回收系统的几种常见因素，对热管换热器在空调热回收的应用进行了总结。
　　【关键字】空调热回收系统影响因素节能分析
　　当前在我国经济高速发展的背景下，空调越来与普及，空调系统产生的余热大量浪费使得其总能耗越来越高，所以，预热与废热回收潜力得以充分挖掘与利用是降低空调系统能耗有效途径之一。
　　一、常见的四种排风热回收设备
　　（一）转轮式全热交换器
　　转轮式热交换器主要有转轮和驱动马达、机壳以及控制部分组成。转轮式热交换器的新风和排风分别在两个半部对向通过回转着的转轮转芯部分，以轮芯为能量传替介质，在高温气体中吸收能量并从低温气体中放出，以能量从不同空间之间转换的方式达到调节温度。如果用吸湿材料制作转轮，转轮在回收显热的同时还能起到回收潜热的作用，因此称为全热换热器。
　　（二）板翅式显热换热器
　　板翅式热交换器是应用板式换热原理工作的换热器。室内空调排风与新风呈正交叉方式流经板翅式显热换热器，高温天气新风从排风捕获冷量给室内降温；寒冷天气新风从排风中捕获热量给室内增温。
　　（三）热管式热交换器
　　热管式热交换器主要由若干个热管组成。热交换器由分别通过热气流和冷气流的两个部分构成。热管由内部充注冷媒的密闭真空金属管组成，一旦热管一端（冷凝端）受热，在外界热量的作用下，管中液体短时间内气化，并在在差压的作用下流向热管的另一端，然后这些气体对外界放出热量并冷凝成液体，然后这些液体再通过管内壁金属网的毛细抽吸力作用返回到热管原端（冷凝端），并再次受热气化，这样的工作过程不断循环，热量就源源不断的从热管的此断传递到彼断。
　　（四）中间冷媒换热器
　　这种换热器是冷媒装在排风和新风中间，故称为中间冷媒换热器，其换热过程比较简单：即在新风和排风侧分别装有气液换热器，排风侧的空气将系统中的冷媒加热（或冷却）。这些经过温度干预的冷媒，再在新风侧卸掉热量（或冷量），冷媒在泵的作用下往复循环，不断的将能量在新风侧和排风侧传递。
　　（五）排风热回收装置性能比较
　　水环热泵中央空调系统是以双管封闭式循环水系统将建筑物内的水源热泵以及空气源热泵机组并联成一个水环路，以建筑物内部余热为低位热源的热泵系统。水环热泵机组将循环水作为吸热源和排热源，用换向阀来改变制冷剂的流向以实现制热工况和制冷工况的转换。在制热工况下，机组吸收循环水中的热量并送入空调房间，在制冷工况下，水环热泵机组吸收空调房间的热量并送入循环水中。水环热泵空调系统的优点明显，因为其造价和运行费用低，而且系统简单、分区极其灵活，并且不需庞大的制冷机房。水环热泵空调系统的缺点：噪声偏高；机组布点多；装机用电量偏高。
　　二、影响空调热回收系统的因素
　　（一）风管漏风的影响
　　漏风普遍存在于空调系统中，主要是因为所有的风管在一定程度上都会漏风，在普通空调系统中，风管的漏风对能量消耗有着巨大影响，特别在一些较大的空调系统中，例如夏季空调供风时，供风管内正压，风管密封性较差的话，导致处理好的冷风向外渗透，这部分冷风通常不经过热回收装置和空调房间，而是直接排到室外而浪费掉携带的冷量。如果回风管是负压，就会导致风管内有热风渗入，这样会不但会增加冷水机组的负荷而且使得降温效果不佳。
　　而且风管的漏风会导致风机的能耗增加，因为风管漏风的过程中，系统为维持风量的稳定会自动增大风机的转动频率而导致能耗增大。另外由于漏出或者渗入的风所带的能量不但不能得到利用，而且会这些风属于有害的“垃圾风”，增加了空调系统的能耗。
　　（二）回风量的影响
　　除了一些对空气质量有特殊要求的空调系统（如医院有感染病菌的空调系统，无尘实验室空调系统等），出于节能需要的考虑，一般的空调系统都采用一次会风的形式。这样的空调系统中经常会同时存在热回收和回风的循环利用，这是为了系统的节能而采取的措施。实际上，热回收对回风的利用是没有直接影响，但回风很大程度上影响热回收，并且对整个空调系统热回收效率的影响特别明显。
　　（三）建筑维护结构的密封性的影响
　　据某节能杂志报导，目前建筑物的热损失中，墙体屋顶等建筑结构热传导导致的热损失比较大，占整体热损失的50%～60%；门窗缝隙空气对流导致的热损失也不小，占整体热损失的20%～30%。因此在建筑节能中必须要重视建筑结构的保温隔热并对其采取措施，还要加强对门窗的气密性的改造。
　　通过建筑物结构传导和门窗缝隙渗透的热损失无法回收利用，这部分损失能量不但加大了空调系统的能耗，降低了空调热回收系统的效率，而且对大自然造成了热污染（地球气温增加），因此对建筑结构的设计、材料、门窗等性能对空调系统的效率和能耗都至关重要。
　　三、热管换热器在空调热回收中的应用
　　热管在空调系统的热回收中是个绕不过去的话题，也一直是暖通空调行业研究的课题，由于空调热回收系统中的热管具有很高的传热系数，因此空调热回收系统中热管的利用前景很好，近年来对此研究有很大进展。
　　（一）热管在直流系统中的应用
　　产生有害物质不能采用循环风的空调系统称之为直流系统，由于不能循环利用带有能量的风，因此这种空调系统将随排风排掉大量的能量。这种系统采用热管换热器既能使进风和排风之间保持独立互不污染，在不适用循环风的情况下回收能量。
　　（二）分离式热管在空调系统中的应用
　　由于分离式热管蒸发段和冷凝段分开，使得冷、热侧布置灵活，可根据实际需要设置合适的工作范围，考虑在空调系统冷、热回收中采用分离式热管。
　　虽然在空调系统中安装空调热回收系统在排风中进行热（冷）量回收，使初始投资增多以及系统复杂化，但能够大量回收能量，缓解电力供应，降低运行费用，经济效益显著。因此，以后在进行空调设计和改造时要高度重视空调热回收系统的应用。
　　参考文献：
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