空调热回收系统热回收影响因素探析
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空调热回收系统的影响因素及节能分析摘要:文章首先论述了四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,并介绍了水环热泵热回收装置、冷凝热回收装置的工作原理及其特点,最后阐述了影响空调热回收系统的几种常见因素,仅供大家参考。
关键词:空调热回收系统、影响因素、节能分析前言现阶段,在我国经济高速发展的背景下,空调普及率也得到不断提高,其总能耗越来越高,余热大量浪费作为空调系统能耗的特点之一,受到越来越多的重视,所以,降低空调系统能耗其中一条很重要的措施就是保证预热与废热回收潜力得以充分挖掘与利用。
空调热回收系统节能分析较为常见的四种排风热回收设备(1)转轮式全热交换器转轮式热交换器主要有转轮、驱动马达、机壳和控制部分组成。
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,转芯是用石棉纸、铝或其他材料制作的,呈蜂窝状(其中波纹板的峰高大致在1.66mm~2.66mm),它蓄存着从排风中获得的能量,当转向另一侧时,这些能量为新风所带走。
如果转轮用吸湿材料制作,回收显热的同时还可以回收潜热,即为转轮式全热换热器。
下图1即为转轮式全热交换器构造原理及系统。
图1 转轮式热交换器及排风热回收系统(2)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。
板翅式热交换器其结构由如下图2所示的单体,另加外壳体组成。
图2 板翅式热交换器及排风热回收系统新风与室内空调排风分别呈正交叉方式流经板翅式显热换热器,进行传热显热交换过程。
在夏季新风从排风获得冷量从而降温降湿;在冬季新风从排风中获得热量从而增温增湿。
通过板翅式显热交换器回收能量,降低了系统的新风负荷。
板翅式显热交换器的优点是结构简单;新、排风互不接触,可防止空气污染;可改变风量来调节热回收效率;无传动部件,运行可靠使用寿命长。
其缺点是通过气流受到露点温度的限制,凝结水,结冰现象使其寿命下降。
(3)热管式热交换器热管式热交换器主要由一定数量的热管组成。
空调系统的热回收技术研究与应用当今,随着全球气候变暖问题日益凸显,对于节能减排的需求也日益迫切。
在这样的背景下,空调系统的热回收技术成为节能减排领域的研究热点之一。
通过对空调系统中废热进行回收利用,不仅可以提高能源利用效率,还可以减少对环境的污染,实现可持续发展的目标。
一、空调系统的热回收技术概述空调系统的热回收技术是指通过各种设备和技术手段,将空调系统中产生的废热进行回收利用的过程。
目前,主要的热回收技术包括空气热泵技术、水源热泵技术、排烟热回收技术等。
这些技术在回收利用空调系统中的废热的同时,还可以提高系统的能效比,减少运行成本,实现节能减排的目的。
二、空气热泵技术在空调系统热回收中的应用空气热泵技术是一种利用空气中的热能进行换热的技术。
在空调系统中,通过安装空气热泵设备,可以将空调系统中产生的废热转化为热水或热风,实现能源的回收利用。
空气热泵技术具有设备投资少、运行成本低、适用范围广等优点,因此在空调系统的热回收中得到了广泛应用。
三、水源热泵技术在空调系统热回收中的应用水源热泵技术是一种利用地下水或湖泊、江河等水源进行换热的技术。
在空调系统中,通过安装水源热泵设备,可以将空调系统中产生的废热转化为热水或热风,实现能源的回收利用。
水源热泵技术具有能效高、环保性好等优点,因此在空调系统的热回收中也得到了广泛应用。
四、排烟热回收技术在空调系统热回收中的应用排烟热回收技术是一种利用空气中的热能进行换热的技术。
在空调系统中,通过安装排烟热回收设备,可以将空调系统中产生的废热转化为热水或热风,实现能源的回收利用。
排烟热回收技术具有能效高、运行稳定等优点,因此在空调系统的热回收中也得到了广泛应用。
五、结语综上所述,空调系统的热回收技术在节能减排领域具有重要的应用意义。
通过对空调系统中废热进行回收利用,不仅可以提高系统的能源利用效率,还可以减少环境污染,实现可持续发展的目标。
未来,随着技术的不断进步和应用范围的不断拓展,空调系统的热回收技术将发挥越来越重要的作用,为建设节能型社会做出重要贡献。
1 绪论随着社会的快速发展,人们生活水平的日益提高,空调在人们生活中得到普遍的应用。
但是这又带来了新的问题:一方面,随着经济的快速发展,能源的短缺日益严重,空调行业作为建筑物的主要的能耗之一,其节能性和经济性已越来越受相关机构和人士的重视;另一方面,伴随人们健康意识的提高,对室内空气品质的要求也越来越高。
如何在满足人们对室内空气品质要求的同时节省空调的投资和运行费用,是很多人都很关心的问题。
使用排风热回收装置,利用排风中的冷热量来对新风进行预处理,就可以在节能的同时增加室内的新风,提高室内空气品质。
这无疑是解决上述问题的一个很好的举措。
1.1 排风热回收装置产生的背景1.1.1 节能与经济的需要随着我国经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,对生活环境的舒适度也要求越来越高,空调系统及其设备已经成为人们生活中的一部分,并成为人们舒适生活、正常生产的重要保证。
空调作为建筑物的主要的能耗之一(可高达总能耗的40%),其节能性和经济性已越来越受相关机构和人士的重视。
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,高级民用建筑的中央空调耗能可以达到建筑总耗能的30%一60%[1]。
而且随着我国住宅业的快速发展及空调普及率的大幅度提高,势必造成空调用电和能耗的迅速增加[2]。
由于空调具有使用时间集中、季节性负荷大的特点,更加重了峰谷电量差距的矛盾,电网负荷率下降,造成电力设施的资源浪费。
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。
在建筑物的空调负荷中,新风负荷一般要占到空调总负荷的30%甚至更多[3]。
在常规空调中,排风不经过处理直接排至室外,未免造成其中的冷热量能量的浪费,如果能将这一部风能量加以回收利用则可以大大节省能源。
用排风中的余冷余热来预处理新风,不仅可以减少处理新风所需的能量,还可以降低机组负荷,提高空调系统的经济性。
当把空调房间的热量排放到大气中时,既造成城市的热污染,又白白的浪费了能量。
冷水机组冷凝热回收探析摘要:将这些空调系统冷凝热全部或部分回收作为生活热水的辅助热源,不仅可以大幅度降低生活热水系统的热源的燃料费用,又可以减少向大气中排放废热,减轻大气污染,改善生态环境。
不失为一个既节能又环保的系统方案。
本文对冷水机组的热回收系统适宜性进行了分析,指出利用热回收系统可有效地利用能源。
关键词:冷水机组;冷凝回收;节能;冷凝热随着国家经济高速发展的态势,能源供应越来越难以满足迅速增长的需求,节能是保障国家经济安全的必然选择,节能也是治理污染改善环境的最有效的途径。
节能和环保已成为当前空调邻域中最重要的研究课题之一。
冷凝热热回收系统利用空调系统的冷凝废热来加热生活热水,不仅减少了空调冷凝热对环境的污染,而且还具有较好的经济性能,能够给用户和业主带来可观的经济效益。
空调系统冷水机组的冷凝热约为冷水机组制冷量的1.2~1.3倍左右,一般情况下冷凝热通过冷却塔直接排入大气。
对于宾馆、酒店和娱乐场所等既需要空调制冷又有生活热水需求的建筑来说,意义十分重大。
一、冷凝热回收系统适宜性分析冷凝热回收系统的设置目的就是:保证冷水机组制冷性能的不降低的前提下,最大限度地回收和利用冷水机组制冷过程排出的冷凝热。
因为空调系统冷凝温度和冷凝热回收时间与利用时间的不一致的限制,冷凝热回收系统不能完全替代生活热水的热源,只能做为生活热水的辅助加热系统。
首先,空调冷凝热回收量随着空调系统负荷变化而变化,部分空调负荷情况下,空调冷凝热回收量也相应降低。
我们要考虑的就是某时段内空调冷凝热回收量与该时段生活热水所需辅助加热量关系。
这里我们引入一个逐时冷凝热回收能力系数c,它代表某时段冷凝热回收系统的供热能力。
定义为:c=qc/qh式中,qc——某时段冷凝热回收量;qh——对应时段生活热水所需的辅助加热量。
当c≥1时,冷凝热回收能力满足生活热水所需辅助加热量,由冷凝热回收系统提供生活热水辅助加热量,冷水机组多余的冷凝热由冷却塔排出,生活热水热源处于停机状态;当c<1时,冷凝热回收能力不能满足生活热水所需辅助加热量;热水所需的加热量由空调冷凝热和热水热源共同承担。
空调的冷凝热以及热回收技术解析一、前言能源是人类靠着的五大要素之一,是国民经济和社会发展的重要战略物资。
经济供给量的快速发展必须以能源特别是电力的保障供应作为基础。
我国能源结构中原煤所占比例较大,达75%,我国燃煤消费量占世界煤炭消费产出总量的27%,是全球绝无仅有唯一的以煤炭为主的能源消费大国,大量使用燃煤并缺乏有效缺乏治理造成了轻微的环境污染。
能源利用率较低,能源利用率目前仍比先进工业国家要低10多个百分点,单位国民财政收入能耗比先进国家科技化高6~10倍,生产单位产品的能耗能耗比海外高出50%~100%。
能源的结构和低效率使用不仅影响到我国的经济建设和发展,也桑翁影响到我们奥尔奈的周边环境。
暖通空调工程作为主要用能技术之一,必须立足于能源的合理充分运用和有效节能措施。
二、空调冷凝热热回收的可行性常规空调系统主要由制冷剂循环、冷却水循环、冷冻水循环和空气循环组合成。
在制冷剂循环中,气态冷却剂的制冷剂在涡轮机内被压缩,温度升高、压力增大;通过排气管,高压的气态制冷剂进入冷凝器中被冷却水冷却,变成高压液体;通过节流阀,压力降低,高压制冷剂变成低压含少量气体的气液混合物;其后制冷剂在蒸发器内质量守恒(低压)下吸收大量蒸发器里冷冻水的热量,蒸发转成低压的气态制冷剂;气态制冷剂通过吸气管路回到压缩机内。
在冷却水循环中,冷却水在冷凝器中吸收了制冷剂的热量后,由泵送焚化炉到冷却塔的上部喷下,与逆流(上升)的空气进行热湿交换,冷却水温度降低。
冷却水再泵送到冷凝器与制冷剂进行热交换,温度升高,如此循环。
空调房间的无风负荷(即热量)通过蒸发器进入热交换器加热器循环,变成冷凝排热的一部分,再通过冷却水循环排到大气中再次去。
因此,对于常规空调制冷机,其主要就作用是空气调节,空调系统的冷凝热直接排放到大气中未加以利用。
制冷机组在空调工况下运行各种各样时向大气环境排放大量的冷凝热,通常冷凝热可达布桂的1.15~1.3倍。
空调系统中排风热回收探析摘要:本文详细阐述了排风热回收在空调系统中的使用原理,通过选用合适的热回收装置,使空调系统的新风与排风进行热(冷)量的交换,把排风所带的热(冷)量尽最大的可能传递给新风,减少新风的加热量或供冷量,从而达到节能的效果。
关键词:热回收;换热器;节能分析;新风Abstract: in this paper expounds the exhaust heat recovery in the air conditioning system of the principle, through selecting proper heat recovery device to make the air conditioning system and exhaust air thermal (cold) amount of exchange, the wind is with the hot (cold) is the best possible transfer to fresh air, reduce the heat and air cooling or quantity, achieve the effect of energy saving.Keywords: heat recovery; Heat exchanger; Energy saving analysis; Fresh air随着我国经济建设的快速发展和人民生活水平的不断提高,人们对建筑物的功能性要求也在不断扩展,通风空调在建设工程中所占的比例也越来越大,它关系到千家万户的冷暖,关系到人们的健康和安全,关系到工作效率和产品质量。
然而空调的耗能占全国总耗能的15%以上[1],堪称耗能大户了,随着经济水平的不断提高,这一比例还在逐年提高,空调耗能必将对我国的能源消耗造成长期的、巨大的影响。
可见,降低空调耗能势在必行。
1 空调中排风热回收系统的必要性国外有关人员统计,新风负荷一般占总负荷的20%~30%,甚至更多。
空调热回收系统热回收影响因素探析
作者:费洪涛
来源:《现代商贸工业》2013年第05期
摘要:随着我国社会经济水平的不断提升,空调的普及率在不断增加,空调系统也成为了耗能最大的系统之一,让我国原本就稀缺的能源供应更加紧张,全国有很多偏远地区不能正常供电,在影响当地人民日常生活的同时也阻碍了工业的发展,因此根据终端节能的观点来进行空调热回收系统的节能对我国能源的充分利用具有重大意义。
首先对空调热回收系统及热回收节能的相关概念作了阐述,在此基础上,从三个方面研究了空调热回收影响因素,即回风量和风管漏风对空调热回收的影响、建筑物的密封性对空调热回收的影响以及空调热回收装置自身的影响。
关键词:空调系统;热回收;影响因素;回风量;风管漏风
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2013)05-0185-01
1空调热回收系统及热回收节能概述
我国经济的持续快速发展使得人们的生活水平不断提升,人居环境中空调和通风的能耗也越来越多,在节约能源方面,一方面需要将空调设备的使用效率提高,另一方面要对空调废热和余热具有的回收潜力进行充分的发掘然后适当利用,这是很关键的节能方法。
空调系统进行能量消耗时的特点之一是排热和需热两种处理过程同时存在,冬季时候高湿高温的排风可以对新风进行加热加湿,夏季时候低湿低温的排风可以对新风进行干燥和冷却,通过对这种特点的合理利用,空调系统能够通过热回收而达到能源的充分有效利用。
空调热回收系统可以让排风与新风进行热量和冷量的互相交换,排风所具有的热量或冷量可以尽可能传递给新风,这样可以使得新风的供冷量或加热量有效的减少,从而实现废气利用。
空调热回收装置大致可以分为显热回收装置和全热回收装置两种。
显热回收装置通过板式换热器、热管式换热器、板翅式显热换热器以及中间热媒式换热器的使用来进行热回收,其中板式换热器结构比较简单,运行可靠安全并且不具备传动设备,适用于新风管道和排风管道相距比较近的情况,板翅式换热器比较适合汽修类的换热,通过传热面积的增加来使得传热系数增大,相比板式换热器具有比较高的传热效率,热管式换热器通过管内工质的变换来进行热回收,换热效果能大幅度提高,而中间热媒式换热器的温差损耗较大,从而换热效率比较落后;全热回收装置适用于新风具有较高的湿度的情况,通过静止型板翅式全热交换器和转轮全热交
换器来进行工作,前者结构比较简单,交叉污染少,运行安全可靠而且使用时间长,而后者具有较高的热回收效率,但是因为有传动设置因而具有较大的动力能耗。
2空调热回收影响因素分析
2.1回风量和风管漏风对空调热回收的影响
在利用空调热回收系统进行热回收节能的过程中,回风量和风管漏风是影响空调热回收的主要因素之一。
一般情况下空调系统因为节能的原因采用的形式为一次会风形式,而系统中进行回风的循环利用能够大幅度减小制冷机组的能量消耗。
空调系统一般具备回风和热回收的同时循环利用,对于回风的循环利用热回收不会形成影响,但是回风量对于空调系统热回收有着直接的影响。
另外,空调系统中风管漏风现象普遍存在,一般漏风量占了空调系统风量的百分之三到五,一方面风管漏风直接影响着空调的能量消耗,例如夏季空调在工作过程中,如果供风管里面压力为正而风管漏风的话,将会使已经被处理过的冷风渗透出去,这些冷风不会通过热回收装置和空调房间而导致其所具有的冷量被白白浪费掉。
如果供风管里面压力为负值而风管漏风的话,风管中会有一部分的热风直接进去,导致冷水机组的负荷不断增加;另一方面风管漏风会使得风机的能量消耗增加,在空调系统存在风管漏风现象时,系统为了将风量维持在一定水平,风机所转动的频率将会不断增加,从而导致风机的功率加大,风机能量消耗相应的增加。
而风管漏风使得风机做增加的这部分的能量消耗并不会通过空调的热回收装置,因而在使得空调系统能量消耗大幅度增加的同时,使得空调热回收系统对系统能量的回收比例相应减小,从而对于空调的热回收造成一定程度的影响。
2.2建筑物的密封性对空调热回收的影响
在进行空调热回收系统节能的过程中,影响空调热回收的另一个重要因素则是建筑物维护结构的密封程度,它对于空调系统的能量消耗具有一定程度的影响。
倘若建筑物维护结构所具有的密封性能不够好的话,在建筑物室外和室内的作用压力不同的情况下,室内的风会渗透出去或者室内的风会渗透进来,而所渗透出去的那部分风的能量相当于白白浪费,它们是不会通过风管再次回到空调系统中的,而渗透进室内的那部分风会使得空调系统的能量损耗相应增加。
在建筑物全部的热量损耗中,建筑物维护结构传递热量时候的热损耗高达百分之五十到六十,因此对建筑物的维护结构采取保温隔热等措施,并将建筑物门窗的密封性进行提高是进行空调热回收节能的重要举措。
建筑物维护结构中的重要组成部分是窗户,在中国一般的住宅中窗户的渗透率是比较高的,因为窗户的旁边有很多的缝隙存在。
通过相关研究发现,将建筑物维护结构的密封性进行提高能够有效的实现热负荷的降低。
因此首先要对建筑物维护结构如窗户的密封性进行大幅度提高,其次要对室外窗户的面积进行合理的控制,在通风、采光条件满足的情况下,尽量的将窗户的面积减小。
通常我国建筑外窗的密封性较差,使得大量的冷空气直接渗透进来,导致能源的大幅度浪费,所以应该对建筑物外窗的冷空气渗透进行严格的控制。
因为建筑物维护结构的密封性不好而渗透掉的那部分能量会直接浪费掉的,从而会直接加
大空调系统的能量损耗,而且不能通过空调热回收系统进行回收,因此加强建筑物的密封性是提高空调使用效率的重要方法。
2.3空调热回收装置自身的影响
对于空调热回收产生影响的另一个因素是热回收装置自身,即热回收装置的选择,在进行节能考虑的前提下,应该尽量采用回收效率较高的空调热回收装置,因此需要考虑迎面风速和旋转速度对热回收装置效率的影响。
迎面风速的变化对于空调系统的热回收效率具有重要的影响,如通过图中曲线可以看出,当迎面风速由0.5米/秒增加到3米/秒时,空调热回收效率减小了大约百分之四十,即当迎面风速增加的时候,风速也会加大,相应的空气阻力也会不断增加,从而使得空调风机的能量消耗增加,降低了空调热回收效率。
而转轮旋转速度的变化也与空调热回收的效率关系密切,如下图2冬季工况时候转轮旋转速度的变化与空调热回收率的关系曲线所示:
由上图关系曲线可以看出,当转轮的厚度为0.05米时,在转速小于15时,全热回收和显热回收的回收效率随着转速的不断增加而形成较快的增长,而在转速大于15时,全热回收和显热回收的回收效率随着转速的增加趋势比较缓慢,而且全热回收和显热回收的热回收效率呈现出了基本相同的变化趋势。
3结语
随着目前全世界范围内的能源形势的不断紧张,进行空调系统热回收的开发和研究以及空调热回收技术的应用研究是非常的有必要的,其本质是废气的利用,这是进行建筑物节能的重要手段和有效措施,对于我国能源供应压力的减小以及能源的充分利用和节约具有重要意义。
本文首先对于空调热回收系统以及空调系统的热回收节能做了详细的阐述,在此基础上,着重讨论了空调热回收系统节能中热回收效率的影响因素,主要包括空调回风量和风管漏风对热回收效率的影响、建筑物维护结构的密封性对热回收效率的影响以及空调热回收装置本身对空调热回收的影响三个方面,通过对这些因素的分析研究,有助于在提高空调系统热回收效率的同时,实现空调热回收系统的科学合理配置,对于实际工程中空调热回收装置的选用、空调热回收效果的完善具有重要意义。
参考文献
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[3]张荣荣,周亚素.空调系统中全热回收设备的节能分析[J].建筑热能通风空调,2000,(4).。