熱回收技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析
來源:www.dibo.cc         發(fā)布時間:2023-09-14
熱回收技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析
夏季空調(diào)的冷水機組制冷時,一般機組的熱量都是通過冷卻塔排出。在夏季,利用熱回收技術(shù),可以有效利用排出的低品位熱量,并結(jié)合儲能技術(shù),為用戶提供生活熱水,從而節(jié)約能源。目前酒店、醫(yī)院、寫字樓的主要能耗是空調(diào)系統(tǒng)的耗電量和熱水鍋爐的耗油量。利用空調(diào)余熱回收裝置全部或部分替代鍋爐供應(yīng)熱水,將使空調(diào)系統(tǒng)的能量得到充分綜合利用,從而大大降低用戶的能耗。一般來說,熱回收一般包括部分熱回收和全熱回收。
1.部分熱量回收
空調(diào)在冷凝(水冷或風冷)過程中從排入大氣的熱量中回收一部分熱量,利用一套換熱裝置回收熱量制成熱水供需要熱水的地方使用,如圖1所示。由于回收的熱量大,完全可以替代燃氣和鍋爐生產(chǎn)熱水,節(jié)省大量的燃氣。同時降低了制冷主機(壓縮機)的冷凝負荷,主機耗電量可降低10~20%。此外,冷卻水泵的負荷大大降低,冷卻水泵的節(jié)能效果將大大提高,其節(jié)能率可提高到50-70%。
2.總熱量回收
全熱回收主要是充分利用冷卻水的熱量,如圖2所示。而一般冷水機組冷卻水的設(shè)計溫度為出水37℃,回水32℃,屬于低品位熱源,這部分熱能無法通過一般的換熱完全回收。因此,在設(shè)計中需要考慮提高冷凝壓力或?qū)⒗鋮s水與高溫源熱泵或其他輔助熱源相結(jié)合,以充分回收這部分熱量,系統(tǒng)簡單可靠。
第三,尾氣能量回收和空氣處理
在建筑物的空調(diào)負荷中,新風負荷占比較大,一般占空調(diào)總負荷的20% ~ 30%??照{(diào)為了保證室內(nèi)的環(huán)境衛(wèi)生,在運行過程中須排出一部分室內(nèi)空氣,這必然會帶走一部分能量,同時還須投入能量對新風進行處理。如果在系統(tǒng)中安裝能量回收裝置,利用排風中的能量對新風進行處理,可以減少新風處理所需的能量,降低機組負荷,提高空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟性。目前熱回收設(shè)備主要有兩種:間接式,如熱泵;直接式,利用熱回收熱交換器回收能量。下面簡要描述直接能量回收技術(shù)的原理。
1、尾氣能量回收原理
對于全空氣空調(diào)系統(tǒng),新風比一般在15%以上,其全空氣系統(tǒng)+排風能量回收,熱交換器是能量回收裝置??諝饽芰炕厥赵O(shè)備一般有兩種:一種是顯熱回收型,另一種是全熱回收型。顯熱回收的能量體現(xiàn)在新風與排風的溫差中所包含的能量;總熱回收反映在新鮮空氣和排出空氣之間的焓差所包含的能量中。
2、空氣處理過程中的能量回收
空調(diào)系統(tǒng)空氣處理過程中的能量具有很高的回收潛力。以一次回風空調(diào)系統(tǒng)為例,熱管換熱器空調(diào)能量回收系統(tǒng)如圖3所示。在該熱回收裝置中,熱管中的蒸發(fā)器部分和冷凝器部分分別用于冷卻回風和加熱送風。室內(nèi)空氣狀態(tài)4的回風通過熱管中的蒸發(fā)器部分冷卻到狀態(tài)6。狀態(tài)6部分回風作為排風,大部分回風與室外新風混合。混合后,狀態(tài)1的空氣被表冷器冷卻除濕至飽和狀態(tài)2,飽和狀態(tài)2的濕空氣被熱毛細動力循環(huán)熱管中的冷凝器加熱至所需送風狀態(tài)3,送入室內(nèi)。與傳統(tǒng)的一次回風空調(diào)系統(tǒng)相比,空調(diào)系統(tǒng)的冷量由熱管內(nèi)蒸發(fā)器部分的交換冷量和表冷器部分的冷量組成。從而有效節(jié)約空調(diào)能耗。
四。能量回收換熱器簡介
空調(diào)排風或空氣處理中能量回收的關(guān)鍵設(shè)備是能量回收換熱器。這種裝置有很多種,常用的回收裝置有:金屬壁換熱器、熱管換熱器、轉(zhuǎn)輪換熱器、靜態(tài)板翅式換熱器等。其中金屬壁換熱器和熱管換熱器只能回收顯熱,而轉(zhuǎn)輪換熱器和靜止板翅式換熱器既能回收顯熱,又能回收潛熱,所以效率高。然而,轉(zhuǎn)輪熱交換器存在新鮮空氣和廢氣混合的問題。靜態(tài)板翅式換熱器無運動部件,可靠性高,空氣混合率低。
空調(diào)熱回收系統(tǒng)可以充分利用空調(diào)系統(tǒng)的余熱和廢熱,有效利用空調(diào)系統(tǒng)中產(chǎn)生的低品位熱量,從而達到建筑節(jié)能的目的。