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術語
空氣-空氣能量回收通風裝置
帶有獨立的風機、空氣過濾器,可以單獨完成通風換氣、能量回收功能,也可以與空氣輸送系統結合完成通風換氣、能量回收功能的裝置。習稱能量回收機組或冷卻器。
空氣-空氣熱交換器
將排風中的熱(冷)量傳遞給送風的熱轉移設備,習慣稱熱回收器,也稱能量回收部件。
熱回收的目的
1、減小供熱(冷)裝置的容量。
2、減少諸多設備如制冷和供熱設備、空氣處理設備、水泵、管路等的投資。
3、減少全年的能源消耗量。
4、降低運行費用。
5、減少對環境的污染,減少溫室氣體的排放,保護環境。
相關標準
《公共建筑節能設計標準》(GB50189-2015)、《通風空調系統運行管理規范》GB50365-2005規定:
建筑物內設有集中排風系統且符合下列條件之一時,宜設置排風熱回收裝置。排風熱回收裝置(全熱和顯熱)的額定熱回收效率不應低于60%。
1、送風量大于或等于3000m3/h的直流式空氣調節系統,且新風與排風的溫度差大于或等于8℃;
2、設計新風量大于或等于4000m3/h的空氣調節系統,且新風與排風的溫度差大于或等于8℃;
3、設有獨立新風和排風的系統。
冷卻器的種類
1、轉輪式全熱回收器
2、板式顯熱回收器
3、板翅式全熱回收器
4、熱管式顯熱回收器
5、溶液吸收式全熱回收器
6、液體循環式顯熱回收器
轉輪式熱回收器
1、轉輪式熱回收器的核心部件是轉輪。
2、以特殊復合纖維或鋁合金箔作載體,覆以蓄熱吸濕材料而構成。
3、加工成波紋狀和平板狀形式,然后按一層平板、一層波紋板相間卷繞成一個圓柱形的蓄熱芯體。
4、在層與層之間形成許多蜂窩狀的通道,即空氣流道。
工作原理
1、轉輪作為蓄熱芯體,新風通過顯熱型轉輪的一個半圓,排風同時逆向通過轉輪的另一個半圓。排風將熱量釋放給蓄熱熱芯體,排風溫度降低,芯體的溫度升高。
2、冷的新風接觸到熱的蓄熱芯體時,同于存在溫度差,芯體將熱量釋放給新風,新風溫度升高。
3、夏季降溫運行時,處理過程相反。
4、在全熱型轉輪熱回收器中,在熱轉移的同時,還有濕轉移。這是因為排風中水蒸氣的分壓力,高于蓄熱芯體表面涂層的分壓力,所以,排風中的水蒸氣被涂層吸附。
5、隨著轉輪的旋轉,吸濕后的轉輪芯體轉入轉輪的另一半圓部分(新風進入段),由于新風的水蒸氣分壓力低于芯體表面涂層,因此,水蒸氣由芯體涂層向新風轉移。
優點
1、能回收顯熱、潛熱。
2、回收效率比較高。
3、能應用于較高溫度的排風系統。
4、通過轉速控制,適用于不同的室內外空氣參數。
缺點
1、裝置較大,占用建筑面積和空間較多。
2、壓力損耗較大。
3、有傳動設備,自身需要消耗動力。
4、有少量滲漏,無法完全避免交叉污染。
板式顯熱回收器
冷卻器工作原理
采用多孔纖維性材料經特殊加工的紙作為基材,對其表面進行特殊處理后制成帶波紋的傳熱傳質單元。然后將單元體交叉疊積,并用膠將單元體的峰谷與隔板粘結在一起,再與固定框相連接而組成一個整體的全熱回收器。
優點
1、結構簡單,設備費低、初投資少。
2、不用中間熱媒,沒有溫差損失。
3、不需傳動設備,自身不消耗能量。
4、運行安全、可靠。
缺點
1、設備體積偏大,占用建筑面積和空間較多。
2、接管位置固定,布置時缺乏靈活性。
3、過渡季節不運行熱回收器的系統,應設置旁通風管,以減少壓力損失,節省能源消耗。
三維熱管式熱回收器
熱管是一種應用工質如氨的相變進行熱交換的換熱元件, 當熱管的一端(蒸發段)被加熱時,管內工質因得熱而氣化,吸熱后的氣態工質,沿管流向另一端(冷凝段),在這里將熱量釋放給被加熱介質,氣態工質因失熱而冷凝為液態,在毛細管和重力的作用下回流至蒸發段,從而完成一個熱力循環。
優點
1、結構緊湊,單位體積的傳熱面積大。
2、沒有轉動部件,不額外消耗能量;運行安全可靠,使用壽命長。
3、每根熱管自成換熱體系,便于更換。
4、熱管的傳熱是可逆的,冷、熱流體可以變換。
5、冷、熱氣流間的溫差較小時,也能取得一定的回收效率。
6、本身的溫降很小,近似于等溫運行,換熱效率較高。10排時效率可達70%以上。
7、新、排風間不會產生交叉污染。
8、全年應用時,無需改變傾斜方向。
缺點
1、只能回收顯熱,不能回收潛熱。
2、接管位置固定,缺乏配管的靈活性。
溶液吸收式全熱回收器
工作原理
以具有吸濕、放濕特性的鹽溶液(溴化鋰、氯化鋰、氯化鈣及混合溶液)為循環介質,通過溶液的吸濕和蓄熱作用在新風和排風之間傳遞能量和水蒸氣,實現全熱交換。
常溫情況下,一定濃度的溶夜,其表面蒸汽壓低于空氣中的水蒸氣分壓力,水蒸氣由空氣向溶液轉移,空氣的濕度降低,吸收了水分和吸附熱的溶液濃度降低,溫度升高。溶液濃度降低,溫度升高后,其表面蒸汽壓升高,當溶液表面蒸氣壓大于空氣中水蒸氣分壓力時,溶液中的水分就蒸發到空氣中,實現對空氣的加濕過程。利用鹽溶液的吸、放濕特性,可以實現新風和室內排風之間熱量和水分的傳遞過程。
優點
1、全熱回收效率高,可達到60%~90%。
2、全熱回收效果不會隨使用時間的延長而衰減。
3、噴灑溶液可去除空氣中大部分的微生物、細菌和可吸入顆粒物,有效凈化空氣。
4、內置溶液過濾器,保持溶液清潔。
5、新風和排風之間完全獨立,無交叉污染。
6、構造簡單,易于維護,運行穩定可靠。
7、無需防凍措施,溶液在-20℃不會凍結。
缺點
1、設備體積大,占用建筑面積和空間多。
2、對于室內產生有毒有害氣體的場合,如果有毒有害物質會溶解于溶液中且隨溶液噴淋時產生揮發,則不應或不宜采用。
3、若回風中含有能與溴化鋰溶液發生反應的場合,不應采用。
液體循環式熱回收器
工作原理
液體循環式熱回收器,習慣上也稱為中間熱媒式熱回收器或組合式熱回收器,它是由裝置在排風管和新風管內的兩組“水—空氣”熱交換器(空氣冷卻/加熱器)通過管道的連接而組成的系統。為了讓管道中的液體不停地循環流動,管路中裝置有循環水泵。
在冬季,由于排風溫度高于循環水的溫度,空氣與水之間存在溫度差;所以,當排風流過“水—空氣”換熱器時,排風中的顯熱向循環水傳遞,因此,排風溫度降低,水溫升高;這時,由于循環水的溫度高于新風的進風溫度,水又將從排風中獲得的熱量傳遞給新風,新風因得熱而溫度升高。
在夏季,工藝流程相同,但熱傳遞的方向相反。液體一般為水,在嚴寒和寒冷地區,為了防止結霜、結冰,宜采用乙烯乙二醇水溶液;并應根據當地室外溫度的高低和乙烯乙二醇的凝固點,選擇采用不同的濃度。
優點
1、新風與排風互不接觸,不會產生任何交叉污染
2、供熱側與得熱側之間通過管道連接,對位置無嚴格要求,且占用空間少
3、供熱側與得熱側可以由數個分散在不同地點的對像組成,布置靈活、方便。
4、熱交換器和循環水泵,均可采用常規的通用產品。
5、壽命長、運行成本低。
缺點
1、換熱器一般采用銅管鋁片,設備費較高。
2、必須配置循環水泵,需要額外消耗電力。
3、只能回收顯熱,無法回收潛熱。
4、由于需要通過中間熱媒傳熱,有溫差損失。
5、熱回收效率稍低,一般不高于60%。
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