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      2. 熱回收機(jī)組介紹

        發(fā)布時(shí)間:2024-03-01
        01 術(shù) 語(yǔ)
        空氣-空氣能量回收通風(fēng)裝置
        帶有獨(dú)立的風(fēng)機(jī)、空氣過(guò)濾器,可以單獨(dú)完成通風(fēng)換氣、能量回收功能,也可以與空氣輸送系統(tǒng)結(jié)合完成通風(fēng)換氣、能量回收功能的裝置。習(xí)稱(chēng)能量回收機(jī)組或熱回收機(jī)組。
        空氣-空氣熱交換器
        將排風(fēng)中的熱(冷)量傳遞給送風(fēng)的熱轉(zhuǎn)移設(shè)備,習(xí)慣稱(chēng)熱回收器,也稱(chēng)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(shè)備如制冷和供熱設(shè)備、空氣處理設(shè)備、水泵、管路等的投資。
        3、減少全年的能源消耗量。
        4、降低運(yùn)行費(fèi)用。
        5、減少對(duì)環(huán)境的污染,減少溫室氣體的排放,保護(hù)環(huán)境。
        02 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
        《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(gb50189-2015)、《通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理規(guī)范》gb50365-2019規(guī)定:
        建筑物內(nèi)設(shè)有集中排風(fēng)系統(tǒng)且符合下列條件之一時(shí),宜設(shè)置排風(fēng)熱回收裝置。排風(fēng)熱回收裝置(全熱和顯熱)的額定熱回收效率不應(yīng)低于60%。
        1、送風(fēng)量大于或等于3000m3/h的直流式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),且新風(fēng)與排風(fēng)的溫度差大于或等于8℃;
        2、設(shè)計(jì)新風(fēng)量大于或等于4000m3/h的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),且新風(fēng)與排風(fēng)的溫度差大于或等于8℃;
        3、設(shè)有獨(dú)立新風(fēng)和排風(fēng)的系統(tǒng)。
        03 熱回收機(jī)組種類(lèi)
        轉(zhuǎn)輪式全熱回收器
        板式顯熱回收器
        板翅式全熱回收器
        熱管式顯熱回收器
        溶液吸收式全熱回收器
        液體循環(huán)式顯熱回收器
        1 轉(zhuǎn)輪式全熱回收器
        1、轉(zhuǎn)輪式熱回收器的核心部件是轉(zhuǎn)輪。
        2、以特殊復(fù)合纖維或鋁合金箔作載體,覆以蓄熱吸濕材料而構(gòu)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(gè)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(zhuǎn)輪作為蓄熱芯體,新風(fēng)通過(guò)顯熱型轉(zhuǎn)輪的一個(gè)半圓,排風(fēng)同時(shí)逆向通過(guò)轉(zhuǎn)輪的另一個(gè)半圓。排風(fēng)將熱量釋放給蓄熱熱芯體,排風(fēng)溫度降低,芯體的溫度升高。
        2、冷的新風(fēng)接觸到熱的蓄熱芯體時(shí),同于存在溫度差,芯體將熱量釋放給新風(fēng),新風(fēng)溫度升高。
        3、夏季降溫運(yùn)行時(shí),處理過(guò)程相反。
        4、在全熱型轉(zhuǎn)輪熱回收器中,在熱轉(zhuǎn)移的同時(shí),還有濕轉(zhuǎn)移。這是因?yàn)榕棚L(fēng)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(fēng)中的水蒸氣被涂層吸附。
        5、隨著轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn),吸濕后的轉(zhuǎn)輪芯體轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)輪的另一半圓部分(新風(fēng)進(jìn)入段),由于新風(fēng)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(fēng)轉(zhuǎn)移。
        優(yōu)點(diǎn)
        1、能回收顯熱、潛熱。
        2、回收效率比較高。
        3、能應(yīng)用于較高溫度的排風(fēng)系統(tǒng)。
        4、通過(guò)轉(zhuǎn)速控制,適用于不同的室內(nèi)外空氣參數(shù)。
        缺點(diǎn)
        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(dòng)設(shè)備,自身需要消耗動(dòng)力。
        4、有少量滲漏,無(wú)法完全避免交叉污染。
        2 板式顯熱回收器
        工作原理
        優(yōu)點(diǎn)
        1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,設(shè)備費(fèi)低、初投資少。
        2、不用中間熱媒,沒(méi)有溫差損失。
        3、不需傳動(dòng)設(shè)備,自身不消耗能量。
        4、運(yùn)行安全、可靠。
        缺點(diǎn)
        1、只能回收顯熱,效率相對(duì)偏低。
        2、設(shè)備體積偏大,占用建筑面積和空間較多。
        3、接管位置固定,布置時(shí)缺乏靈活性。
        4、過(guò)渡季不運(yùn)行熱回收器的系統(tǒng),應(yīng)設(shè)置旁通風(fēng)管,以減少壓力損失,節(jié)省能源消耗。
        3 板翅式全熱回收器
        工作原理
        采用多孔纖維性材料經(jīng)特殊加工的紙作為基材,對(duì)其表面進(jìn)行特殊處理后制成帶波紋的傳熱傳質(zhì)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(jié)在一起,再與固定框相連接而組成一個(gè)整體的全熱回收器。
        優(yōu)點(diǎn)
        1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,設(shè)備費(fèi)低、初投資少。
        2、不用中間熱媒,沒(méi)有溫差損失。
        3、不需傳動(dòng)設(shè)備,自身不消耗能量。
        4、運(yùn)行安全、可靠。
        缺點(diǎn)
        1、設(shè)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(shí)缺乏靈活性。
        3、過(guò)渡季節(jié)不運(yùn)行熱回收器的系統(tǒng),應(yīng)設(shè)置旁通風(fēng)管,以減少壓力損失,節(jié)省能源消耗。
        4 熱管式顯熱回收器
        熱管是一種應(yīng)用工質(zhì)如氨的相變進(jìn)行熱交換的換熱元件,其結(jié)構(gòu)示意如圖:
        工作原理
        當(dāng)熱管的一端(蒸發(fā)段)被加熱時(shí),管內(nèi)工質(zhì)因得熱而氣化,吸熱后的氣態(tài)工質(zhì),沿管流向另一端(冷凝段),在這里將熱量釋放給被加熱介質(zhì),氣態(tài)工質(zhì)因失熱而冷凝為液態(tài),在毛細(xì)管和重力的作用下回流至蒸發(fā)段,從而完成一個(gè)熱力循環(huán)。
        優(yōu)點(diǎn)
        1、結(jié)構(gòu)緊湊,單位體積的傳熱面積大。
        2、沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件,不額外消耗能量;運(yùn)行安全可靠,使用壽命長(zhǎng)。
        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(shí),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(yùn)行,換熱效率較高。10排時(shí)效率可達(dá)70%以上。
        7、新、排風(fēng)間不會(huì)產(chǎn)生交叉污染。
        缺點(diǎn)
        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。
        3、全年應(yīng)用時(shí),需要改變傾斜方向。
        5 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(huán)介質(zhì),通過(guò)溶液的吸濕和蓄熱作用在新風(fēng)和排風(fēng)之間傳遞能量和水蒸氣,實(shí)現(xiàn)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(zhuǎn)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(dāng)溶液表面蒸氣壓大于空氣中水蒸氣分壓力時(shí),溶液中的水分就蒸發(fā)到空氣中,實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的加濕過(guò)程。利用鹽溶液的吸、放濕特性,可以實(shí)現(xiàn)新風(fēng)和室內(nèi)排風(fēng)之間熱量和水分的傳遞過(guò)程。
        1、溶液全熱回收裝置主要由熱交換器和溶液泵組成。熱交換器由填料和溶液槽組成,填料用于增加溶液和空氣的有效接觸面積,溶液槽用于蓄存溶液。溶液泵的作用是將溶液從熱交換器底部的溶液槽內(nèi)中輸送至頂部,通過(guò)噴淋使溶液與空氣在填料中充分接觸。
        2、溶液全熱回收裝置分為上下兩層,分別連接在通風(fēng)或空調(diào)設(shè)備的排風(fēng)與新風(fēng)側(cè)。冬季,排風(fēng)的溫度高于新風(fēng),排風(fēng)經(jīng)過(guò)熱交換器時(shí),溶液溫度升高,水分含量增加,當(dāng)溶液再與新風(fēng)接觸時(shí),釋放出熱量和水分,使新風(fēng)升溫增濕。夏季與之相反,新風(fēng)被降溫除濕,排風(fēng)被加熱加濕。
        3、多個(gè)單級(jí)全熱回收裝置可以串連起來(lái),組成多級(jí)溶液全熱回收裝置。新風(fēng)和排風(fēng)逆向流經(jīng)各級(jí)并與溶液進(jìn)行熱質(zhì)交換,可進(jìn)一步提高全熱交換效率。
        優(yōu)點(diǎn)
        1、全熱回收效率高,可達(dá)到60%~90%。
        2、全熱回收效果不會(huì)隨使用時(shí)間的延長(zhǎng)而衰減。
        3、噴灑溶液可去除空氣中大部分的微生物、細(xì)菌和可吸入顆粒物,有效凈化空氣。
        4、內(nèi)置溶液過(guò)濾器,保持溶液清潔。
        5、新風(fēng)和排風(fēng)之間完全獨(dú)立,無(wú)交叉污染。
        6、構(gòu)造簡(jiǎn)單,易于維護(hù),運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
        7、無(wú)需防凍措施,溶液在-20℃不會(huì)凍結(jié)。
        缺點(diǎn)
        1、設(shè)備體積大,占用建筑面積和空間多。
        2、對(duì)于室內(nèi)產(chǎn)生有毒有害氣體的場(chǎng)合,如果有毒有害物質(zhì)會(huì)溶解于溶液中且隨溶液噴淋時(shí)產(chǎn)生揮發(fā),則不應(yīng)或不宜采用。
        3、若回風(fēng)中含有能與溴化鋰溶液發(fā)生反應(yīng)的場(chǎng)合,不應(yīng)采用。
        6 液體循環(huán)式顯熱回收器
        工作原理
        液體循環(huán)式熱回收器,習(xí)慣上也稱(chēng)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(fēng)管和新風(fēng)管內(nèi)的兩組“水—空氣”熱交換器(空氣冷卻/加熱器)通過(guò)管道的連接而組成的系統(tǒng)。為了讓管道中的液體不停地循環(huán)流動(dòng),管路中裝置有循環(huán)水泵。
        在冬季,由于排風(fēng)溫度高于循環(huán)水的溫度,空氣與水之間存在溫度差;所以,當(dāng)排風(fēng)流過(guò)“水—空氣”換熱器時(shí),排風(fēng)中的顯熱向循環(huán)水傳遞,因此,排風(fēng)溫度降低,水溫升高;這時(shí),由于循環(huán)水的溫度高于新風(fēng)的進(jìn)風(fēng)溫度,水又將從排風(fēng)中獲得的熱量傳遞給新風(fēng),新風(fēng)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(yán)寒和寒冷地區(qū),為了防止結(jié)霜、結(jié)冰,宜采用乙烯乙二醇水溶液;并應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厥彝鉁囟鹊母叩秃鸵蚁┮叶嫉哪厅c(diǎn),選擇采用不同的濃度。
        優(yōu)點(diǎn)
        1、新風(fēng)與排風(fēng)互不接觸,不會(huì)產(chǎn)生任何交叉污染
        2、供熱側(cè)與得熱側(cè)之間通過(guò)管道連接,對(duì)位置無(wú)嚴(yán)格要求,且占用空間少
        3、供熱側(cè)與得熱側(cè)可以由數(shù)個(gè)分散在不同地點(diǎn)的對(duì)像組成,布置靈活、方便。
        4、熱交換器和循環(huán)水泵,均可采用常規(guī)的通用產(chǎn)品。
        5、壽命長(zhǎng)、運(yùn)行成本低。
        缺點(diǎn)
        1、換熱器一般采用銅管鋁片,設(shè)備費(fèi)較高。
        2、必須配置循環(huán)水泵,需要額外消耗電力。
        3、只能回收顯熱,無(wú)法回收潛熱。
        4、由于需要通過(guò)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%。
        04 熱回收方式
        循環(huán)式
        熱回收器和水箱之間通過(guò)循環(huán)泵循環(huán)加熱熱水。
        定溫出水式
        冷水進(jìn)入熱回收器加熱后通過(guò)定溫電動(dòng)閥間斷式排到水箱。
        熱回收器類(lèi)型
        殼管式熱回收器和板式熱回收器
        05 熱回收機(jī)組原理圖
        06 熱回收系統(tǒng)合理使用方式
        1 使用條件
        冬夏季節(jié)室內(nèi)外溫差大于或等于8℃,設(shè)有集中排風(fēng)系統(tǒng)且需向室外排風(fēng)時(shí)。
        2 正確操作
        (1)使用時(shí)間恰當(dāng)
        (2)閥門(mén)正確切換
        (3)風(fēng)機(jī)正確開(kāi)啟
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