費洪濤
摘要:隨著我國社會經濟水平的不斷提升,空調的普及率在不斷增加,空調系統(tǒng)也成為了耗能最大的系統(tǒng)之一,讓我國原本就稀缺的能源供應更加緊張,全國有很多偏遠地區(qū)不能正常供電,在影響當?shù)厝嗣袢粘I畹耐瑫r也阻礙了工業(yè)的發(fā)展,因此根據(jù)終端節(jié)能的觀點來進行空調熱回收系統(tǒng)的節(jié)能對我國能源的充分利用具有重大意義。首先對空調熱回收系統(tǒng)及熱回收節(jié)能的相關概念作了闡述,在此基礎上,從三個方面研究了空調熱回收影響因素,即回風量和風管漏風對空調熱回收的影響、建筑物的密封性對空調熱回收的影響以及空調熱回收裝置自身的影響。
關鍵詞:空調系統(tǒng);熱回收;影響因素;回風量;風管漏風
中圖分類號:TB
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2013)05-0185-01
1空調熱回收系統(tǒng)及熱回收節(jié)能概述
我國經濟的持續(xù)快速發(fā)展使得人們的生活水平不斷提升,人居環(huán)境中空調和通風的能耗也越來越多,在節(jié)約能源方面,一方面需要將空調設備的使用效率提高,另一方面要對空調廢熱和余熱具有的回收潛力進行充分的發(fā)掘然后適當利用,這是很關鍵的節(jié)能方法??照{系統(tǒng)進行能量消耗時的特點之一是排熱和需熱兩種處理過程同時存在,冬季時候高濕高溫的排風可以對新風進行加熱加濕,夏季時候低濕低溫的排風可以對新風進行干燥和冷卻,通過對這種特點的合理利用,空調系統(tǒng)能夠通過熱回收而達到能源的充分有效利用。
空調熱回收系統(tǒng)可以讓排風與新風進行熱量和冷量的互相交換,排風所具有的熱量或冷量可以盡可能傳遞給新風,這樣可以使得新風的供冷量或加熱量有效的減少,從而實現(xiàn)廢氣利用??照{熱回收裝置大致可以分為顯熱回收裝置和全熱回收裝置兩種。顯熱回收裝置通過板式換熱器、熱管式換熱器、板翅式顯熱換熱器以及中間熱媒式換熱器的使用來進行熱回收,其中板式換熱器結構比較簡單,運行可靠安全并且不具備傳動設備,適用于新風管道和排風管道相距比較近的情況,板翅式換熱器比較適合汽修類的換熱,通過傳熱面積的增加來使得傳熱系數(shù)增大,相比板式換熱器具有比較高的傳熱效率,熱管式換熱器通過管內工質的變換來進行熱回收,換熱效果能大幅度提高,而中間熱媒式換熱器的溫差損耗較大,從而換熱效率比較落后;全熱回收裝置適用于新風具有較高的濕度的情況,通過靜止型板翅式全熱交換器和轉輪全熱交換器來進行工作,前者結構比較簡單,交叉污染少,運行安全可靠而且使用時間長,而后者具有較高的熱回收效率,但是因為有傳動設置因而具有較大的動力能耗。
2空調熱回收影響因素分析
2.1回風量和風管漏風對空調熱回收的影響
在利用空調熱回收系統(tǒng)進行熱回收節(jié)能的過程中,回風量和風管漏風是影響空調熱回收的主要因素之一。一般情況下空調系統(tǒng)因為節(jié)能的原因采用的形式為一次會風形式,而系統(tǒng)中進行回風的循環(huán)利用能夠大幅度減小制冷機組的能量消耗??照{系統(tǒng)一般具備回風和熱回收的同時循環(huán)利用,對于回風的循環(huán)利用熱回收不會形成影響,但是回風量對于空調系統(tǒng)熱回收有著直接的影響。
另外,空調系統(tǒng)中風管漏風現(xiàn)象普遍存在,一般漏風量占了空調系統(tǒng)風量的百分之三到五,一方面風管漏風直接影響著空調的能量消耗,例如夏季空調在工作過程中,如果供風管里面壓力為正而風管漏風的話,將會使已經被處理過的冷風滲透出去,這些冷風不會通過熱回收裝置和空調房間而導致其所具有的冷量被白白浪費掉。如果供風管里面壓力為負值而風管漏風的話,風管中會有一部分的熱風直接進去,導致冷水機組的負荷不斷增加;另一方面風管漏風會使得風機的能量消耗增加,在空調系統(tǒng)存在風管漏風現(xiàn)象時,系統(tǒng)為了將風量維持在一定水平,風機所轉動的頻率將會不斷增加,從而導致風機的功率加大,風機能量消耗相應的增加。而風管漏風使得風機做增加的這部分的能量消耗并不會通過空調的熱回收裝置,因而在使得空調系統(tǒng)能量消耗大幅度增加的同時,使得空調熱回收系統(tǒng)對系統(tǒng)能量的回收比例相應減小,從而對于空調的熱回收造成一定程度的影響。
2.2建筑物的密封性對空調熱回收的影響
在進行空調熱回收系統(tǒng)節(jié)能的過程中,影響空調熱回收的另一個重要因素則是建筑物維護結構的密封程度,它對于空調系統(tǒng)的能量消耗具有一定程度的影響。倘若建筑物維護結構所具有的密封性能不夠好的話,在建筑物室外和室內的作用壓力不同的情況下,室內的風會滲透出去或者室內的風會滲透進來,而所滲透出去的那部分風的能量相當于白白浪費,它們是不會通過風管再次回到空調系統(tǒng)中的,而滲透進室內的那部分風會使得空調系統(tǒng)的能量損耗相應增加。在建筑物全部的熱量損耗中,建筑物維護結構傳遞熱量時候的熱損耗高達百分之五十到六十,因此對建筑物的維護結構采取保溫隔熱等措施,并將建筑物門窗的密封性進行提高是進行空調熱回收節(jié)能的重要舉措。建筑物維護結構中的重要組成部分是窗戶,在中國一般的住宅中窗戶的滲透率是比較高的,因為窗戶的旁邊有很多的縫隙存在。通過相關研究發(fā)現(xiàn),將建筑物維護結構的密封性進行提高能夠有效的實現(xiàn)熱負荷的降低。因此首先要對建筑物維護結構如窗戶的密封性進行大幅度提高,其次要對室外窗戶的面積進行合理的控制,在通風、采光條件滿足的情況下,盡量的將窗戶的面積減小。通常我國建筑外窗的密封性較差,使得大量的冷空氣直接滲透進來,導致能源的大幅度浪費,所以應該對建筑物外窗的冷空氣滲透進行嚴格的控制。因為建筑物維護結構的密封性不好而滲透掉的那部分能量會直接浪費掉的,從而會直接加大空調系統(tǒng)的能量損耗,而且不能通過空調熱回收系統(tǒng)進行回收,因此加強建筑物的密封性是提高空調使用效率的重要方法。
2.3空調熱回收裝置自身的影響
對于空調熱回收產生影響的另一個因素是熱回收裝置自身,即熱回收裝置的選擇,在進行節(jié)能考慮的前提下,應該盡量采用回收效率較高的空調熱回收裝置,因此需要考慮迎面風速和旋轉速度對熱回收裝置效率的影響。迎面風速的變化對于空調系統(tǒng)的熱回收效率具有重要的影響,如通過圖中曲線可以看出,當迎面風速由0.5米/秒增加到3米/秒時,空調熱回收效率減小了大約百分之四十,即當迎面風速增加的時候,風速也會加大,相應的空氣阻力也會不斷增加,從而使得空調風機的能量消耗增加,降低了空調熱回收效率。而轉輪旋轉速度的變化也與空調熱回收的效率關系密切,如下圖2冬季工況時候轉輪旋轉速度的變化與空調熱回收率的關系曲線所示:
由上圖關系曲線可以看出,當轉輪的厚度為0.05米時,在轉速小于15時,全熱回收和顯熱回收的回收效率隨著轉速的不斷增加而形成較快的增長,而在轉速大于15時,全熱回收和顯熱回收的回收效率隨著轉速的增加趨勢比較緩慢,而且全熱回收和顯熱回收的熱回收效率呈現(xiàn)出了基本相同的變化趨勢。
3結語
隨著目前全世界范圍內的能源形勢的不斷緊張,進行空調系統(tǒng)熱回收的開發(fā)和研究以及空調熱回收技術的應用研究是非常的有必要的,其本質是廢氣的利用,這是進行建筑物節(jié)能的重要手段和有效措施,對于我國能源供應壓力的減小以及能源的充分利用和節(jié)約具有重要意義。本文首先對于空調熱回收系統(tǒng)以及空調系統(tǒng)的熱回收節(jié)能做了詳細的闡述,在此基礎上,著重討論了空調熱回收系統(tǒng)節(jié)能中熱回收效率的影響因素,主要包括空調回風量和風管漏風對熱回收效率的影響、建筑物維護結構的密封性對熱回收效率的影響以及空調熱回收裝置本身對空調熱回收的影響三個方面,通過對這些因素的分析研究,有助于在提高空調系統(tǒng)熱回收效率的同時,實現(xiàn)空調熱回收系統(tǒng)的科學合理配置,對于實際工程中空調熱回收裝置的選用、空調熱回收效果的完善具有重要意義。
參考文獻
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