转轮式热回收运行原理
热回收转轮
1、转轮式热回收器的核心部件是转轮。
2、以特殊复合纤维或铝合金箔作载体，覆以蓄热吸湿材料而构成。
3、加工成波纹状和平板状形式，然后按一层平板、一层波纹板相间卷绕成一个圆柱形的蓄热芯体。
4、在层与层之间形成许多蜂窝状的通道，即空气流道。
工作原理
1、转轮作为蓄热芯体，新风通过显热型转轮的一个半圆，排风同时
逆向通过转轮的另一个半圆。排风将热量释放给蓄热热芯体，排风温度降低，芯体的温度升高。
2、冷的新风接触到热的蓄热芯体时，同于存在温度差，芯体将热量释放给新风，新风温度升高。
3、夏季降温运行时，处理过程相反。
优点
1、能回收显热、潜热。
2、回收效率比较高。
3、能应用于较高温度的排风系统。
4、通过转速控制，适用于不同的室内外空气参数
缺点
1、装置较大，占用建筑面积和空间较多。
2、压力损耗较大。
3、有传动设备，自身需要消耗动力。
4、有少量渗漏，无法完全避免交叉污染。
暖通
2014年9月
转轮热回收与乙二醇热回收对比分析 一、转轮热回收和乙二醇热回收工作原理 转轮热回收：以轮芯作为换热媒介，转轮使用定制的蜂窝状金属材料，表面涂有一层特殊等级的吸附材料分子筛干燥剂。将转轮置于风道之间,从而使其分成两部分。来自空调房间不新鲜空气从一半转轮排出，室外空气以相反的方向从另一半转轮进入。同时，轮子缓慢旋转（约20RPM）。金属层从较热（冷）空气流吸收存储热量（冷量），并释放到较冷（较热）部分,显热发生转移。附着干燥剂的金属片将来自高湿度的空气流里的湿气冷凝后，通过干燥剂吸收（同时释放热量），再蒸发（吸热），将湿气释放到低湿度的气流里，这个过程将潜热转移。 乙二醇热回收：以换热器和乙二醇溶液作为换热媒介在排风侧将排风中的冷量(热量)通过换热器传递给乙二醇溶液，降低（提高）乙二醇溶液的温度，然后通过循环泵将被冷却（加热）的乙二醇溶液输送到新风侧的换热器中，降低（提高）新风温度，减少系统的负荷和整个空调系统的运行成本。 二、关键部件外形图 转轮热回收转轮：乙二醇热回收换热器 三、关键部件材质 转轮热回收转轮： 可选用进口优质产品美国百瑞（Bry-Air）热回收转轮，美国百瑞（Bry-Air）热回收转轮为能量回收领域的领先品牌。 其特点如下： 1、独有分子筛技术：百瑞热回收转轮的基材采用铝箔材料，在铝箔表面覆盖不可移动式
分子筛干燥剂；相比采用其他材料覆盖在铝箔上的其他热回收转轮，美国百瑞（Bry-Air）热回收转轮在铝箔表面覆盖低微孔尺寸佛石干燥剂，仅容许水分子通过，拒绝所有其他污染物，其结果是污染物只留在排风中。 2、百瑞转轮内置净化装置：消除了交叉污染，做到新风和排风气流的隔离，防止新风排风的交叉污染；净化装置具备严格的空气流隔离功能，以防止细菌、灰尘和污染物从排风侧携带到新风侧，净化装置和迷宫式密封系统把交叉污染的排风浓度限制在0.04%。 3、清洁扇：转轮采用可调整式内置清洁扇清洗部件；免除清洁烦恼，降低运行成本。 乙二醇热回收换热器： 排风侧的换热器和新风侧的换热器组成，两换热器直接通过乙二醇管道相连，通过循环泵循环。由于有载冷剂乙二醇的存在，乙二醇有一定的挥发性及有毒性，且是可燃性液体，存在泄露隐患。 四、与空调系统配套情况 转轮热回收： 由于转轮热回收整体结构简单，无连接件。则与空调系统配套较为方便，可作为空调箱的一个功能段可以上下安装也可以左右安装。可以承收5.5m/s的面风速，占用空间小。 乙二醇热回收： 由于连接部件较多，结构复杂，连接件较多。则与空调系统配套较复杂，连通管道的泄漏，换热媒介的质量，换热器的质量，管道循环泵的质量，均可形成空调整套系统隐患。可作为空调箱的一个功能段可以上下安装也可以左右安装。比较适用于送排风须完全隔离的（甚至是远距离的末端处理）送排风系统。可承受的最大面风速为2.8m/s，占用空间大。 五、换热效率 转轮热回收： 中间换热媒介单一，换热效率高，在高温高湿条件下显热效率和潜热效率到均可达到70％以上，最高可达90％（焓换效率）。 乙二醇热回收： 间接能量回收（显热）型,中间换热媒介较多，换热效率低，显热效率一般仅为30－40％，最高仅能达到45％基本上无潜热回收（温度交换效率）。 下面就本工程单台机组冬季运行时作经济分析： 转轮热回收换热效率按70%，乙二醇热回收换热效率按40%，其他参数暂定如下：
转轮热回收原理及应用 ?https://www.doczj.com/doc/0411235000.html, ?https://www.doczj.com/doc/0411235000.html,/EEB/heat_recovery.html 转轮式全热交换器的心脏是一个以１０转/分钟的速度不断转动的蜂窝状转轮.转 芯用特殊金属箔作载体，将无毒、无味、环保型蓄热、吸湿材料，用高科技方法合成，制作成具有蓄热吸湿等性能的蜂窝状转轮，装配在一个左右或上下分隔区的金属箔箱体内由传动装置通过皮带驱动轮子转动。冬季运动时，室内排风经过过滤后再通过热回收转轮处理时，转芯温度升高，水分含量增加，当转芯转过清洗扇后与室外新鲜空气接触，转轮向低温的新鲜空气放出热量和水分，使新鲜空气升温增湿。夏季与之相反，降低新风温湿度。通过换热从而使空调系统达到节能的目的。 这种蜂窝式转轮的设计构成了一个吸湿、蓄热、传质、传热的巨大接触面积，蕴藏了超级能量，具备了回收显热和潜热的优异特性。 在空调系统中，为了人员舒适和通风顺畅，必须考虑引入外界新鲜空气，同时排出部分室内浑浊空气。由于新风为高温高湿状态，因此冷负荷大部分要被新风负荷所占有，能耗惊人。 工作原理 转轮式能量回收换热器有两种型式，即全热回收和显热回收。 转轮作为蓄热芯体，新风通过轮转的一个半圆，而同时排风逆向通过转轮的另一个半圆,新风和排风以这种方式交替逆向通过转轮。 在冬季，转轮蓄热芯体吸收排风中的热(湿)量，当转到新风侧时，由于存在温(湿)差的原因，蓄热芯体就会释放其中的热(湿)量，当再转到排风侧时，又继续吸收排风中的热(湿)量。如此往复循环实现能量的回收，其工作原理如图。 在夏季则是一个相反的处理过程。
结构特点 高热回收效率：蜂窝状的蓄热芯体设计，构成了一个蓄热、吸湿、传热、传质的巨大接触面积具备了回收显热和潜热的优异特性。 自清洁功能：通过转轮的气流方向不断的交替改变以及设置双清洁扇面，保证了自清洁能达到最佳的效果。 低运行费用：转轮的结构特点，决定了其运行费用较低。 便于控制：可以根据室内外温湿度变化控制转轮转速，以达到最佳运行效果。 热回收效率 寿命周期成本 标准的转轮能量回收换热器装有双清洁扇面，其工作原理如图。这种结构不仅防止了气体、细菌、灰尘颗粒等在转轮中从排风混流到新风中，也确保了气流的充分分开和气流的交叉污染，这在某些场合显的优为重要。
空调系统热回收技术简介 陈振乾施明恒 （东南大学能源与环境学院南京210096） 摘要：中央空调系统的热回收技术在建筑节能中具有重大的意义。本文分析了中央空调热回收技术原理和建筑中央空调排风及空气处理中的能量回收系统。 Brief Introduction to Heat Recovery in Air Conditioning System Chen Zhenqian and Shi Mingheng (School of Energy and Environment, Southeast University, Nanjing 210096) Abstract: Heat recovery technology in central air conditioning system is very important in building energy saving. The principle of heat recovery technology in central air conditioning system is analyzed. The energy recovery in exhaust air and air handling of building is introduced. 一、前言 随着我国空调普及率的逐年提高，其能耗不断增加，建筑能耗在总能耗中所占比重越来越大。在一些欧美国家，建筑能耗中的采暖、通风和空调的耗能占全国总能耗的30％；在我国也达到20％左右，而且在迅速增加。高级民用建筑的中央空调耗能占建筑总耗能的30％～60％。能源的高消耗对我国发展造成了很大的压力，根据发改委能源组提供的材料，从1980年到1985年我们国家GDP的年增长率是10.7%，能源消费的增长率是10.9%，1986—1990年GDP年增长是7.9%，能源消费的增长率9.2%。1991—1995年GDP的年增长率是12%，能源消费的增长率是5.9%。1995—2000 年，GDP开始时8.3%，后来调整为8.6%，能源消费增长率是0.6%。2001—2005年GDP年增长率是9.47%，能源的消费增长是9.93%。其中2003年GDP的增长率是10%，能源是15.3%，2004年GDP是10.1%，能源增长率是16.1%。从这个数字可以看出，我们国家从1980—2005年GDP的增长一直在7.8—12%之前，基本上是这个范围内波动，而能源消耗的波动很大，特别是2003、2004年，能源的消费增长远远高于GDP的增长。和发展国家相比我国每平方米的能耗是他们的3倍，这说明在能源的高消费上必须要引起全社会的重视。目前中国每年竣工建筑面积约为20亿m2，其中公共建筑约有4亿m2。在公共建筑（特别是大型商场、高档旅馆酒店、高档办公楼等）的全年能耗中，大约50%～60%消耗于空调制冷与采暖系统，20%～30%用于照明。而在空调采暖这部分能耗中，大约20%～50%由外围护结构传热所消耗（夏热冬暖地区大约20%，夏热冬冷地区大约35%，寒冷地区大约40%，严寒地区大约50%）。从目前情况分析，这些建筑在围护结构、采暖空调系统，以及照明方面，共有节约能源50%的潜力。采暖空调节能潜力最大，在暖通空调设计方面加以控制就能够有效的节能能源。而新风带来的潜热负荷可以占到空调总负荷的20％－40％，开发节能的新风系统是建筑节能领域的一项重大课题。因此降低空调系统的能耗对降低建筑物耗能、节约能源有重要意义。本文主要对空调系统的热回收技术原理进行分析介绍。 二、空调冷水机组余热回收 中央空调的冷水机组在夏天制冷时，一般机组的排热是通过冷却塔将热量排出。在夏天，利用热回收技术，将该排出的低品位热量有效地利用起来，结合蓄能技术，为用户提供生活热水，达到节约能源的目的。目前，酒店、医院、办公大楼的主要能耗是中央空调系统的耗电及热水锅炉的耗油消耗。利用中央空调的余热回收装置全部或部分取代锅炉供应热水，将会使中央空调系统能源得到全面的综合利用，从而使用户的能耗大幅下降。通常，该热回收一般有部分热回收和全部热回收。 1、部分热回收 部分热回收将中央空调在冷凝（水冷或风冷）时排放到大气中的热量，采用一套高效的热交换装置对热量进行回收，制成热水供需要使用热水的地方使用，如图1所示。由于回收的热量较大，它可以完全替
热管、转轮、板式换热器热回收的比较 随着我国经济实力的增长和人民物质文化生活水平的不断提高；高层建筑的迅速发展，高气密化、高隔热化影响到人们的工作和生活环境，人们对室内空气品质的要求也越来越高，都渴望拥有一个健康、舒适的室内环境，特别是经历了SARS的袭击，人们越来越注重室内空气品质，对引进室外新风换气提出了更高的要求，但是换气必然会带来能量的损失，引入新风需要消耗更多的能量，因此需要考虑一种有效的节能方法，通过热回收装置使新风和排风进行热交换。热交换器是空气调节和余热回收的关键装置。 一、各类热交换器的性能与利用分析 目前的热交换器有显热和全热回收两种形式。不同形式的性能、效率和利用方式，设备费的高低、维护保养的难易也各不相同，它们的综合比较如下表所示： 下面介绍几种常用的热交换器。 1. 转轮式全热换热器 转轮式换热器的表面为蜂窝状，涂上一层吸附材料作干燥剂。将转轮置于风道之间,使其分成两部分。来自空调房间的排风从一侧排出，室外空气以相反的方向从另一侧进入。为加大换热面积，轮子缓慢旋转（10~12转/分）。轮子的一半从较热空气中吸收存储热量，旋转到另一侧时，释放热量,使热量发生转移。附着表面的干燥剂将来自高湿度的空气流里的湿气冷凝后，通过干燥剂吸收，旋转到另一侧时，将湿气释放到低湿度的气流里，这个过程将潜热转移。
换热器旋转体的两侧设有隔板，使新风与排风逆向流动。转轮芯片用特殊的纸或铝箔制成，其表面涂上吸湿性涂层，形成热、湿交换的载体，它以10-12r/min 的速度旋转，先把排风中的冷热量收集在蓄热体（转轮芯）里，然后传递给新风，空气以2.5-3.5m/s的流速通过蓄热体，靠新风与排风的温差和蒸汽分压差来进行热湿交换。所以，既能回收显热，又能回收潜热。 1）转轮换热器的功能与适用范围 2）转轮换热器的主要优缺点： 3) 影响转轮换热器效率的因素： a. 空气流速：空气流过转轮时的迎风面流速越大，效率越低，反之效率则高，推荐风速2~4m/s。 b. 转轮两侧气流入口处，需要加装空气过滤器。 c. 设计时，必须计算校核转轮上是否会出现结霜、结冰现象；必要时应在新风管上设空气预热器，或在热回收器后设温度自控装置，当温度达霜点，就发出信号关闭新风阀门或开启预热器。
热回收空调机组技术要求 1.招标范围 热回收空调机组本体（变频风机、电热式蒸汽加湿器、蜂巢式高压静电灭菌除尘过滤器应包括控制柜）及其配套零部件的供应和设备的调试及维保。高压微雾加湿只需按照我司已确定的高压微雾加湿品牌规格选配高压管路及热回收空调机组内的高压微雾加湿部件。加湿主机及软水装置已包括在空调机组标段内。 2.环境条件： 电源：1、三相交流：380V 50Hz 2、单相交流：220V 50Hz 3、波动范围：电压±10％频率±5％ 3、整体技术要求 3.1投标人提供的热回收空调机组技术参数应满足凯悦工程标准、《供货需求表》要求。 3.1.1、冷、热量应不低于设计要求 3.1.2转轮热回收效率应≥70％，板式热回收效率应≥60％。 3.2热回收机组生产厂家须有生产及安装同类型设备的经验，且其所生产的设备须具有 三年以上成功运行的经验。招标方在评标时有权考证。 3.3 有关设备须符合下列有关国际认可的机构/组织和中国有关政府机关所制订的条例 和规范。 3.4 热回收机组要求为通过欧洲TUV检测和EUROVENT一体化认证的机型。 3.5 机组冷/热盘管的空气阻力不能超过125Pa，而流过盘管的风速不能2.7m/s。 3.6机组外壳箱体须为双层金属板结构，内外层分别采用厚度不小于0.8mm及1.3mm 的镀锌钢板，中间夹以保温材料拼合安装在坚固的五角柱组合而成的框架上，形成坚固、耐用及气密的机组。面板及框架表面须经防锈处理。 3.7外壳钢板的组合设计应为可拆卸的并附设检修门及手柄以方便风机和盘管的检修。 3.8机组在正常运行时所产生的震动及噪音必须不能超过指定的标准。 3.9须采用40mm厚不含CFC、抗腐烂的保温材料作为机组外壳间壁及结构支撑件的保 温，导热系数不能大于0.02w/m.℃，须保证机组表面不含产生凝结水。 3.10所有由厂方提供及安装的保温及消音材料，必须为当地消防部门批准使用的耐火材 料。 3.11热回收空调机组各组件必须为不含石棉物质产品。
转轮热回收原理 转轮式全热交换器的心脏是一个以１０转/分钟的速度不断转动的蜂窝状转轮.转芯用特殊金属箔作载体，将无毒、无味、环保型蓄热、吸湿材料，用高科技方法合成，制作成具有蓄热吸湿等性能的蜂窝状转轮，装配在一个左右或上下分隔区的金属箔箱体内由传动装置通过皮带驱动轮子转动。冬季运动时，室内排风经过过滤后再通过热回收转轮处理时，转芯温度升高，水分含量增加，当转芯转过清洗扇后与室外新鲜空气接触，转轮向低温的新鲜空气放出热量和水分，使新鲜空气升温增湿。夏季与之相反，降低新风温湿度。通过换热从而使空调系统达到节能的目的。 这种蜂窝式转轮的设计构成了一个吸湿、蓄热、传质、传热的巨大接触面积，蕴藏了超级能量，具备了回收显热和潜热的优异特性。 在空调系统中，为了人员舒适和通风顺畅，必须考虑引入外界新鲜空气，同时排出部分室内浑浊空气。由于新风为高温高湿状态，因此冷负荷大部分要被新风负荷所占有，能耗惊人。 工作原理 转轮式能量回收换热器有两种型式，即全热回收和显热回收。 转轮作为蓄热芯体，新风通过轮转的一个半圆，而同时排风逆向通过转轮的另一个半圆,新风和排风以这种方式交替逆向通过转轮。 在冬季，转轮蓄热芯体吸收排风中的热(湿)量，当转到新风侧时，由于存在温(湿)差的原因，蓄热芯体就会释放其中的热(湿)量，当再转到排风侧时，又继续吸收排风中的热(湿)量。如此往复循环实现能量的回收，其工作原理如图。 在夏季则是一个相反的处理过程。
结构特点 高热回收效率：蜂窝状的蓄热芯体设计，构成了一个蓄热、吸湿、传热、传质的巨大接触面积具备了回收显热和潜热的优异特性。 自清洁功能：通过转轮的气流方向不断的交替改变以及设置双清洁扇面，保证了自清洁能达到最佳的效果。 低运行费用：转轮的结构特点，决定了其运行费用较低。 便于控制：可以根据室内外温湿度变化控制转轮转速，以达到最佳运行效果。 热回收效率 寿命周期成本
热回收设备应用调研及合作建议 一．产品在国内发展情况及趋势 节能和环保既是我国的长期国策，也是公众关心的问题。随着经济快速发展，现有的土地、水、能源等资源紧缺已成为制约我国经济发展的瓶颈。传统的以资源和环境为代价的粗放型经济增长模式将难以支撑我国经济与社会的可持续发展。全世界范围内的能源危机引发了各个行业对节能的思考, 在中国，其中空调用电负荷占全国耗电量的15%左右,首先在各个工业行业的用户提出了空调排风能量回收的概念, 直接催生了气—气能量热回收器制造行业的发展。空调系统的节能是节能一个非常重要方面，为解决这一问题，原建设部，住房和城乡建设部于近年先后颁布一系列节能要求，在《公共建筑节能设计标准》中明确提出, 大于4000m3/h 的空调排风系统宜设置能量回收装置。在空调系统中, 为了人员舒适和通风顺畅, 必须考虑引入外界新鲜空气, 同时排出室内浑浊空气, 新风负荷在冷负荷中所占比重较大。故在排风侧和新风侧之间增一个合适的能量回收器是必需的, 这直接导致了热回收行业在中国快速发展。 二．国内主要生产商情况 这几年里，热回收转轮在我国发展非常快，很多国外的知名品牌进入中国市场，如:德国的克林根堡（KLINGENBURG），日本的西部技研（Seibu Giken）,印度的百瑞（Bry-Air）,加拿大的轮通（Arotor）,德国的豪森维尔（Housewell）,瑞典的奥斯博格（Ostberg）等。其目前在高端市场上，主要是被德国的克林根堡（KLINGENBURG），日本的西部技研（Seibu Giken）,
印度的百瑞（Bry-Air）这三家企业所占有，其中日本的企业80%以上都使用西部技研的转轮，这三家企业的产品热回收率基本上能达70%左右，其它的可能只能达到50%左右。国内企业的品质更差，只能达到20% 左右，有的只能做做样子，没有一点效果。由于这类产品现阶段还没有一具体的性能指标，国内很多企业为了应付环保部门的检查，使用一些价格低，品质差的低档的设备，导致人们对这类产品不信任。 三．成功进入中国市场主要因素 1．品牌：在中国市场上，品牌效应是非常明显，国内人们消费观点是：凡是品牌好的，其质量一定很好，售后服务一定好。国内大的项目都是进行招标采购，很多招标文件上也都明确规定选用合资品牌的产品，这样好品牌的产品中标机会就高很多。高端的用户一般都选用名牌产品，希望其质量能得到保障。 2．价格成本: 产品价格的高低也是非常重要，它是决定其产品的市场占有率。所以有很多外资企业都纷纷到中国设立工厂，如日本的西部技研（Seibu Giken）在江苏常熟设了工厂，瑞典的奥斯博格（Ostberg）江苏昆山工厂生产，这样他们就大大降低了生产及运输成本,也成功实施了避税，在中国本土生产的成本将大大低于直接从国外进口的成本。 3.供货周期：供货周期也是产品销售的一个重要要素，国内一个中等的项目，从立项到工程完工一般是三、四个月，设备采购只有一个月左右。据调查，德国的克林根堡（KLINGENBURG）的质量比西部技研（Seibu Giken）要好，其价格相当，但西部技研（Seibu Giken）的销量远远超过克林根堡,其原因是克林根堡的供货周期比较长，在国内也没有生产工厂。
转轮式全热交换器的热回收原理 转轮型全热交换器的基本构造,在一个被分隔成上、下两个区的壳体中，具有蜂窝状结构的热交换器转轮在电机的驱动下，以大约l0～20 rpm的回转速度在壳体中转动。由于全热交换器转轮的芯材是由带有吸湿性涂层、导热性很高的铝箔等材料加工而成。来自室内被污染的排风空气从装置的上半部通过转轮向室外排风时，排风空气中所含热量和水分(显热和潜热)的绝大部分将蓄积在转轮中。随着转轮的转动，新风空气从装置下半部通过转轮时吸收蓄积在转轮中的全热能，实现热能回收。 譬如在冬季，室外新风在通过蜂窝状转轮时由于温度差、水蒸气分压力差的存在，蓄积在转轮里的显热和潜热(水分)会放出，使新风被预热和加湿变为温暖、湿润的空气后供给到室内。同样原理，在夏季可以实现连续地向室内供给经过预冷和被除湿后的凉爽干燥的新风。因此，使用全热交换器可以降低新风热负荷，实现节能。
全热换热器应用于空调系统节能的研究进展 摘要：空调系统的大量使用导致了空调能耗所占社会总能耗的比重越来越大。因此，降低空调系统的能耗对降低建筑物耗能、节约能源有重要意义。全热交换器是一种可以降低空调负荷、节约系统能耗、提高系统效率的高效节能产品。它有效地解决了改善室内空气品质与空调节能之间的矛盾，在空调系统节能领域中是不可替代的。 关键词：空调节能全热换热器 1.我国空调节能的背景和意义 近年来，民用空调普及率极大提高。以上海为例，在1978---1996年间，高层建筑增加了十几倍。在这些新建建筑中，一般都安装大型集中式空调系统，而在大多数的改建项目中，增加或改造集中式空调系统也成了改造计划中的重要内容。建筑空调已经成为现代社会所必需的，可显著改善人们生活环境，提高生活质量。 但是从总体上看，我国目前的经济增长模式还是粗放型的，主要表现为资源利用率较低。空调作为耗能大户，与能源供应紧张特别是当前电力供应紧张有着密切的关系。随着空调的迅速普及，空调用电负荷逐年猛增，至2003年底，空调能耗已占全国耗电量的15%左右。在夏季用电高峰时段，空调用电负荷甚至高达城镇总体用电负荷的40%左右，大大增加了电网的负担。到2020年我国空调高峰负荷节电空间约9000万KW，相当于5个三峡电站的满负荷容量，相应可减少电力建设投资4000亿元以上。 降低空调系统的能耗对于减少建筑系统的能耗、缓解当前电力供应紧张状况、优化能源结构、提高能源利用效率等方面都有着非常重要的意义。 2.全热换热器在我国应用现状 众所周知，增大新风量稀释室内空气中有害气体的浓度是改善室内空气品质最直接，最有效的方法之一。因此，国内相关规范和标准均规定了室内最小新风量，并逐年有所提高。2003年颁布执行的《室内空气质量标准》，对室内新风量做出了明确的规定。2003年出版的《全国民用建筑工程设计技术措施（暖通空调·动力）》分册也对各类建筑物的最小新风量标准做出了重大调整。新风量的增大虽然显著地改善了室内空气品质，但也导致新风负荷相应增加，使提高室内空气品质与空调节能之间的矛盾更加突出。 全热换热器是一种高效节能产品，它可以利用排风中的能量来预冷（预热）引入室内的新风，在新风进入室内或空调机组的表冷器进行热湿处理之前，
转轮式全热交换器 ——一种高效的热回收装置 Ro tary To tal2H eat Exchanger ——A n Efficien t H eat R ecovery U n it 秦伶俐 李洪芳 (上海水产大学 200090) 〔摘要〕 本文通过计算,对采用转轮式全热交换器与未采用的空调系统的耗 能量、一次性投资及运行费用等方面进行了比较。从计算结果可知,空调系统中采 用转轮式全热交换器不仅可以节省能耗和一次性投资,并且可以节省运行费用;是 一种非常经济高效的空调节能装置,值得大力推广使用。 〔关键词〕 转轮式全热交换器 温度效率 焓效率 新风负荷 自从本世纪七十年代世界性能源危机以来,节能成为国内外暖通界关注的焦点问题之一。采用热回收装置就是目前较成熟的一种节能措施。热回收装置的种类很多,有转轮式热交换器、板式热交换器、热管式热交换器、盘管闭路式热交换器、间接蒸发式热交换器等。它们又可分为显热型和全热型;回转型和静止型等各种不同形式。而全热交换器是当今世界公认的暧通空调领域的最佳能量回收装置。在欧美发达国家,从1970年至今,在暖通空调系统中安装该装置的总装机容量已达3000万千瓦,每年可节省一次能源(燃烧油)约400万吨,价值5亿美元以上。 图1 热回收设备的种类
1 转轮式全热交换器的工作原理 全热交换器主要是由转芯、传动装置、自控调速装置及机体构成。转芯是转轮式全热交换器的主体,它可以采用各种不同材料和工艺制成。目前成熟的做法是采用铝箔或合金钢作为基本原料,添加N a2SO4、N aC l和L i C l等吸热剂和吸湿剂以及增加强度的胶料加工而成;也有采用硅酸盐类物质烧结而成的复合材料制作的。转轮式全热交换器是利用转轮转芯的蓄热和吸收水分的作用来回收排风中的冷量(或热量),并将其回收的冷量(或热量)直接传给新风,在夏季和冬季分别使新风获得降温去湿和升温加湿处理,从而降低空调系统中处理新风用能。其工作原理和处理过程的焓湿图如图2、图3。 图2 工作原理图 图3 空气状态变化的I—D图 该设备可以同时回收显热和潜热。其显热和全热回收效率分别为: 显热交换效率(温度效率)=(新风送风温差新风回风温差)×100%; 全热交换效率(焓效率)=(新风送风焓差新风回风焓差)×100%; 对于成熟产品(如进口产品),其热回收效率全年可达到70～90%。使用转轮式全热交换器后的空调系统较之未使用的系统,既可减少系统投资,又可节省运行费用,其经济性非常可观。 2 全热交换器回收能量及经济性计算 下面通过一个实例来对采用转轮式全热交换器的空调系统进行经济分析。系统图见图4。 按上海市气象条件查得: 室外计算温度:干球温度34℃,相对湿度70%, 焓95kJ kg,密度1113kg m3; 室内设计温度:干球温度27℃,相对湿度50%, 焓55kJ kg,密度1117kg m3;
1. 引言 建筑离不开能源，尤其是现代建筑物，更是能源消耗大户。在国民经济各部门中，建筑业能源消耗占总能耗的比例很大，一般在40%左右，我国也占到了27.6%。建筑能耗包括采暖、通风、空调、热水供应、照明、电梯、烹饪等能耗。建筑能耗在建筑业能耗中占了绝大部分，约80%以上；其中大部分能量是用于采暖、通风与空调。 建筑中有可能回收的热量有排风热量、内区热量、冷凝器排出热量、排水热量等。这些热量品位比较低，因此需要采用特殊措施来回收。废热资源蕴藏在各种生产过程中，据日本291个工厂（其中钢铁、石油、化工类工厂占90%）的调查的结果表明，每年总废热量为345.8×1012kJ，相当于11.8×106t标准煤的发热量。可见废热资源相当丰富。由于它们的品位非常低，因此，废热利用对象主要是采暖、热水供应、供冷等民用热用户，在建筑中的废热主要有通风与空调系统的排风、建筑内区的人员、灯光、设备热量、制冷设备冷凝侧排出的热量等。建筑中废热的应用需借助热回收技术。 目前在国外的通风空调系统中，普遍都设有热回收装置。在瑞典的节能规范中，明确规定，在需要供热时，当建筑需热量要依靠加热器来提供，而排风传给室外空气中的热能每年超过50Kwh时，必须装设热回收装置。 新风能耗在空调通风系统中，占了较大的比例。例如，办公楼建筑大约可占到空调总能耗的17%~23%。为保证空调房间室内空气品质，不能以削减新风量来节省能量，而且还可能需要增加新风量的供应。建筑中有新风进入，必有等量的室内空气排出。这些排风相对于新风来说，含有热量（冬季）或冷量（夏季）。有许多建筑中，排风是有组织的，不是无组织的从门窗等缝隙挤出的。这样有可能从排风中回收热量或冷量，以减少新风的能耗。如何直接从排风中回收热量，以降低通风能耗，是一项重要的节能措施。 2. 各种热回收装置的分析与比较 2.1转轮式热交换器与热回收系统。图1为转轮式热交换器与热回收系统。转轮式热交换器由转轮蓄热体、驱动电动机、控制器及外壳等部分组成。外壳分隔成两部分，分别与进风和排风管相连。电动机功率小于1Kw，装在边角通过三角皮带带动转轮蓄热体以10r/min左右的速度缓慢旋转。从而把排风中热量（或冷量）贮蓄起来，然后再传递到进风中。一般情况下，进、排风均应装设过滤器。转轮式热交换器由于转轮蓄热体的材料不同，可分为四种类型：(1)ET型：由覆有吸湿性涂层的抗腐蚀铝合金箔制成，有优良的吸湿性能，可同时回收显热与潜热。全热效率可达70%~90%。(2)RT型：由纯铝箔制成，无吸湿量，主要回收显热。(3)PT型：由耐腐蚀铝合金箔制成，能耐较高的温度，进行显热交换。适用于厨房、印染厂及特殊的工业通风系统。(4)KT型：由耐腐蚀铝合金箔制成，外涂塑料层，有较强的耐腐蚀性，主要回收显热。适用于电镀车间、电机试验室、动物饲养房等。对RT型、PT型，当转轮温度低于排风露点温度时，则能对新风起加湿作用。 图1转轮式全热交换器及排风热回收系统
简 史 3 此转轮非彼转轮 人们常混淆热回收转轮和除湿机 转轮，它们“长得”很像，又同属固 体干燥剂领域，但它们确实属于两种 完全不同的技术。历史上凡是试图把 两种转轮放在同一个车间里生产的企 业，没有一个能在两种产品上同时取 得成功。按学院派的分法，除湿机转 轮属于主动固体干燥剂技术，而热回 收转轮属于被动固体干燥剂技术。在欧洲热回收转轮诞生在欧洲。世界上关于热回收转轮最早的专利产生在1935年，那时的欧洲还在希特勒的阴影之下。最早的转轮只是将金属丝网做成了圆形然后转了起来，被形象地称为“网状轮”，这就是第一代热回收转轮。Munters蒙特公司对热回收转轮的发展曾经作出过卓越的贡献。第二代热回收转轮，“牛皮纸-LiBr”转轮，以及所谓二代半转轮，即氧化铝转轮，都是源自蒙特。蒙特后来停止热回收转轮的生产，将其技术卖给了海德堡等公司，自己专心做除湿机和加湿机去了。需要说明的是用于除湿机的“牛皮纸-LiBr”转轮直到20世纪90年代初仍有人生产，但用于热回收的“牛皮纸-LiBr”转轮早就已经被淘汰了。从那时候起一直到21世纪初，在欧洲市场占统治地位的一直是显热转轮和氧化铝转轮。氧化铝转轮顾名思义就是其换热铝箔的表面有氧化层， 用来进行湿交换。但其潜热交换的能力实在太差，也就在欧洲气候下才能使用，到了美洲或者中国，夏季的全热效率甚至不足25%。这也是它被称为“二代半”的原因。但氧化铝转轮有一些很好听的别名，如Enthaply Rotor（焓转轮）或者 Hygroscopic Rotor（吸湿性转轮）。热回收转轮技术和市场 在世界各地的发展历史轮通空调节能设备（上海）有限公司 胡毅强 这些名称往往使人误以为其是全热转轮。在欧洲转轮发展史上划时代意义的事件发生在2003年。一家生产硅胶转轮的公司指控另一家占市场主导地位厂家的氧化铝转轮效率作假。官司最后和解，作假的公司赶紧把样本上的效率调低，一年内更新了多次选型软件，以硅胶转轮为代表的全热转轮 终于进入欧洲市场。欧洲的测试认证 机构Eurovent关于热回收的部分也终 于开始起作用了。 氧化铝转轮在欧洲市场历史上的过分成功，使得欧洲的热回收转轮技术比美洲落后了接近20年。今天即使是最早开始生产分子筛转轮的欧洲公司也最多只有5～6年的生产历史。 在美洲 美国精神里“节能”二字写得并不清楚，但他们的创新精神和知识
CLCP转轮热回收机组选型的注意事项 1.为何使用全热交换器及全热交换器工作原理： 一般空调为了维持良好的室内空气品质，须引入适当的新鲜空气，但是引入新鲜空气会造成空调负荷的增加，导致能源费用增加。若是能采用全热回收处理是一个很好的方案。 AIE ECOFRESH 全热回收转轮以铝箔为基材，铝箔具有良好的热导性，用来回收显热，在铝箔表面通过特殊的加工工艺均匀的镀上一层分子筛或硅胶，分子筛或硅胶作为一种优秀的干燥吸附剂具有良好的潜热回收能力，在1.5m/s风速时全热效率高达88%。 夏季，室外是高温高湿而室内是低温低湿的状况。在新排风的热回收过程中，排风侧转轮的铝箔被排风冷却，当转轮转到新风侧时，对新风进行降温，从而回收了显热；在新风侧，高湿的新风中的水分被分子筛吸附，当转轮转到排风侧时，水分向低湿的排风扩散，随排风一起排出室外，从而回收了潜热。 冬季，室外是低温低湿而室内是高温高湿的状况。排风将铝箔加热，当转轮转到新风侧时，对新风进行加温，从而回收了显热；同时，高湿的排风中的水分被分子筛吸附，当转轮转到新风侧时，水分向低湿的新风扩散，随新风一起送回室内，从而回收了潜热。 百瑞EcoFresh全热回收转轮采用了独特的密封技术，以及分子筛具有的选择吸附功能，有效地防止新排风的交叉污染，将交叉污染控制在0.04%以下。 （斜体部分为转轮热回收供应商百瑞关于产品的介绍。） 全热交换轮用来作为室内污染空气与室外新鲜空气的热能交换，由于仅热能的移动,来自室外的空气仅进行简单热能增加(暖气时)，或减少(冷气时)，再供给室内。 上图表示全热交换轮与通过的空气的位置关系： 送风(SA)和排风(EA)以对向的方式通过由中央文件板分隔的转子组件的半圆部来自室内的回风RA在A点通过原件，由此其热量蓄积在组件内，不久因组件的转动而来到B 点时，气流方向转为逆向，A点得到热能供给新风OA(暖气时)或进行吸收(冷气时)，使送风SA达到接近室内空气条件状态。 2. 热回收的组成部件： 组成元件 : 1.转轮式全热交换器本体组件(转子) 2.驱动装置 : 齿轮马达； 张力器；
全热交换转轮的工作原理 Arotor轮通的全热交换转轮HEW(Heat Exchange Wheels)是用于空调系统中在新风和排风之间进行全热交换，将排风中的冷量(或热量)节能回收至新风中的装置。通过在铝基材上牢固地附着高效专用分子筛层，可以同时实现高效显热交换（铝基材）和高效潜热交换（专用分子筛吸附层）。可以在经济风速下轻松实现超过80%的新风全热交换效率。 如在夏季，室外新风工况为高温高湿，室内排风相对为低温低湿，新风经过转轮时会将转轮新风侧的铝基材加热，同时转轮表面的分子筛附着层会吸附大量新风中的水份。转轮在工作时会不停的旋转，被加热加湿后新风侧轮芯随后转入排风侧空气中，此时轮芯表面的温度和湿度均高于排风侧空气流，因此转轮又被排风冷却和除湿。以上过程随着转轮的转动不停地进行，而我们见到的效果是高温高湿的新风经过转轮后被降温除湿了，排风则被加温加湿了。 在冬季，以上节能过程同样在进行，只是新风是被加热加湿了。 分子筛吸附的原理 Arotor轮通的全热交换转轮HEW(Heat Exchange Wheels)采用吸附微孔不大于4?的专用分子筛。该种类分子筛能在空调环境工况下实现对水蒸汽高效快速的选择性吸附(空气中水蒸汽分压力相对高的一侧)和脱附(空气中水蒸汽分压力相对低的一侧)，从而获得非常高的潜热交换效率。 同时该分子筛的均一微孔特性(等于于4?的4?型分子筛或等于3?的3?型分子筛)使其只能选择性吸附分子直径小于其微孔直径的分子，主要是水分子(2.8?)，而不会吸附其他异味气体，如甲醇4.4?，甲醛4.9?，甲苯6.7?，对二甲苯6.7?，苯6.8?，另外3?型分子筛还不会吸附氨3.6?，硫化氢3.6?，当然也不会吸附病毒(大于20?)，病菌(大于100?)，从而可以严格避免交叉污染，保证新风不被排风污染，可以大量使用在医院手术室、医药化工净化车间、食品净化车间、动物房等等不允许交叉污染的应用领域。