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热回收机组种类和工作原理

发布于:2021-10-26 10:19:26 来自:暖通空调/采暖供热 [复制转发]
 01 
 术 语 
空气-空气能量回收通风装置
带有独立的风机、空气过滤器,可以单独完成通风换气、能量回收功能,也可以与空气输送系统结合完成通风换气、能量回收功能的装置。习称能量回收机组或热回收机组。
空气-空气热交换器
将排风中的热(冷)量传递给送风的热转移设备,习惯称热回收器,也称能量回收部件。
热回收的目的
1、减小供热(冷)装置的容量。
2、减少诸多设备如制冷和供热设备、空气处理设备、水泵、管路等的投资。
3、减少全年的能源消耗量。
4、降低运行费用。
5、减少对环境的污染,减少温室气体的排放,保护环境。
 02 
 相关标准 
《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2015)、《通风空调系统运行管理规范》GB50365-2019规定:
建筑物内设有集中排风系统且符合下列条件之一时,宜设置排风热回收装置。排风热回收装置(全热和显热)的额定热回收效率不应低于60%。
1、送风量大于或等于3000m 3 /h的直流式空气调节系统,且新风与排风的温度差大于或等于8℃;
2、设计新风量大于或等于4000m 3 /h的空气调节系统,且新风与排风的温度差大于或等于8℃;
3、设有独立新风和排风的系统。
 03 
 热回收机组种类 
    转轮式全热回收器

    板式显热回收器

    板翅式全热回收器

    热管式显热回收器

    溶液吸收式全热回收器

    液体循环式显热回收器


    转轮式全热回收器
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1、转轮式热回收器的核心部件是转轮。
2、以特殊复合纤维或铝合金箔作载体,覆以蓄热吸湿材料而构成。
3、加工成波纹状和平板状形式,然后按一层平板、一层波纹板相间卷绕成一个圆柱形的蓄热芯体。
4、在层与层之间形成许多蜂窝状的通道,即空气流道。
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工作原理
1、转轮作为蓄热芯体,新风通过显热型转轮的一个半圆,排风同时逆向通过转轮的另一个半圆。排风将热量释放给蓄热热芯体,排风温度降低,芯体的温度升高。
2、冷的新风接触到热的蓄热芯体时,同于存在温度差,芯体将热量释放给新风,新风温度升高。
3、夏季降温运行时,处理过程相反。
4、在全热型转轮热回收器中,在热转移的同时,还有湿转移。这是因为排风中水蒸气的分压力,高于蓄热芯体表面涂层的分压力,所以,排风中的水蒸气被涂层吸附。
5、随着转轮的旋转,吸湿后的转轮芯体转入转轮的另一半圆部分(新风进入段),由于新风的水蒸气分压力低于芯体表面涂层,因此,水蒸气由芯体涂层向新风转移。

优点

1、能回收显热、潜热。

2、回收效率比较高。

3、能应用于较高温度的排风系统。

4、通过转速控制,适用于不同的室内外空气参数。

缺点

1、装置较大,占用建筑面积和空间较多。

2、压力损耗较大。

3、有传动设备,自身需要消耗动力。

4、有少量渗漏,无法完全避免交叉污染。


    板式显热回收器
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工作原理
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优点

1、结构简单,设备费低、初投资少。

2、不用中间热媒,没有温差损失。

3、不需传动设备,自身不消耗能量。

4、运行安全、可靠。

缺点

1、只能回收显热,效率相对偏低。

2、设备体积偏大,占用建筑面积和空间较多。

3、接管位置固定,布置时缺乏灵活性。

4、过渡季不运行热回收器的系统,应设置旁通风管,以减少压力损失,节省能源消耗。


    板翅式全热回收器
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工作原理
采用多孔纤维性材料经特殊加工的纸作为基材,对其表面进行特殊处理后制成带波纹的传热传质单元。然后将单元体交叉叠积,并用胶将单元体的峰谷与隔板粘结在一起,再与固定框相连接而组成一个整体的全热回收器。

优点

1、结构简单,设备费低、初投资少。

2、不用中间热媒,没有温差损失。

3、不需传动设备,自身不消耗能量。

4、运行安全、可靠。

缺点

1、设备体积偏大,占用建筑面积和空间较多。

2、接管位置固定,布置时缺乏灵活性。

3、过渡季节不运行热回收器的系统,应设置旁通风管,以减少压力损失,节省能源消耗。


    热管式显热回收器
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热管是一种应用工质如氨的相变进行热交换的换热元件,其结构示意如图:
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工作原理
当热管的一端(蒸发段)被加热时,管内工质因得热而气化,吸热后的气态工质,沿管流向另一端(冷凝段),在这里将热量释放给被加热介质,气态工质因失热而冷凝为液态,在毛细管和重力的作用下回流至蒸发段,从而完成一个热力循环。

优点

1、结构紧凑,单位体积的传热面积大。

2、没有转动部件,不额外消耗能量;运行安全可靠,使用寿命长。

3、每根热管自成换热体系,便于更换。

4、热管的传热是可逆的,冷、热流体可以变换。

5、冷、热气流间的温差较小时,也能取得一定的回收效率。

6、本身的温降很小,近似于等温运行,换热效率较高。10排时效率可达70%以上。

7、新、排风间不会产生交叉污染。

缺点

1、只能回收显热,不能回收潜热。

2、接管位置固定,缺乏配管的灵活性。

3、全年应用时,需要改变倾斜方向。


    溶液吸收式全热回收器
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工作原理
以具有吸湿、放湿特性的盐溶液(溴化锂、氯化锂、氯化钙及混合溶液)为循环介质,通过溶液的吸湿和蓄热作用在新风和排风之间传递能量和水蒸气,实现全热交换。
常温情况下,一定浓度的溶夜,其表面蒸汽压低于空气中的水蒸气分压力,水蒸气由空气向溶液转移,空气的湿度降低,吸收了水分和吸附热的溶液浓度降低,温度升高。溶液浓度降低,温度升高后,其表面蒸汽压升高,当溶液表面蒸气压大于空气中水蒸气分压力时,溶液中的水分就蒸发到空气中,实现对空气的加湿过程。利用盐溶液的吸、放湿特性,可以实现新风和室内排风之间热量和水分的传递过程。
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1、溶液全热回收装置主要由热交换器和溶液泵组成。热交换器由填料和溶液槽组成,填料用于增加溶液和空气的有效接触面积,溶液槽用于蓄存溶液。溶液泵的作用是将溶液从热交换器底部的溶液槽内中输送至顶部,通过喷淋使溶液与空气在填料中充分接触。
2、溶液全热回收装置分为上下两层,分别连接在通风或空调设备的排风与新风侧。冬季,排风的温度高于新风,排风经过热交换器时,溶液温度升高,水分含量增加,当溶液再与新风接触时,释放出热量和水分,使新风升温增湿。夏季与之相反,新风被降温除湿,排风被加热加湿。
3、多个单级全热回收装置可以串连起来,组成多级溶液全热回收装置。新风和排风逆向流经各级并与溶液进行热质交换,可进一步提高全热交换效率。

优点

1、全热回收效率高,可达到60%~90%。

2、全热回收效果不会随使用时间的延长而衰减。

3、喷洒溶液可去除空气中大部分的微生物、细菌和可吸入颗粒物,有效净化空气。

4、内置溶液过滤器,保持溶液清洁。

5、新风和排风之间完全独立,无交叉污染。

6、构造简单,易于维护,运行稳定可靠。

7、无需防冻措施,溶液在-20℃不会冻结。

缺点

1、设备体积大,占用建筑面积和空间多。

2、对于室内产生有毒有害气体的场合,如果有毒有害物质会溶解于溶液中且随溶液喷淋时产生挥发,则不应或不宜采用。

3、若回风中含有能与溴化锂溶液发生反应的场合,不应采用。


    液体循环式显热回收器
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工作原理
液体循环式热回收器,习惯上也称为中间热媒式热回收器或组合式热回收器,它是由装置在排风管和新风管内的两组“水—空气”热交换器(空气冷却/加热器)通过管道的连接而组成的系统。为了让管道中的液体不停地循环流动,管路中装置有循环水泵。
在冬季,由于排风温度高于循环水的温度,空气与水之间存在温度差;所以,当排风流过“水—空气”换热器时,排风中的显热向循环水传递,因此,排风温度降低,水温升高;这时,由于循环水的温度高于新风的进风温度,水又将从排风中获得的热量传递给新风,新风因得热而温度升高。
在夏季,工艺流程相同,但热传递的方向相反。液体一般为水,在严寒和寒冷地区,为了防止结霜、结冰,宜采用乙烯乙二醇水溶液;并应根据当地室外温度的高低和乙烯乙二醇的凝固点,选择采用不同的浓度。

优点

1、新风与排风互不接触,不会产生任何交叉污染

2、供热侧与得热侧之间通过管道连接,对位置无严格要求,且占用空间少

3、供热侧与得热侧可以由数个分散在不同地点的对像组成,布置灵活、方便。

4、热交换器和循环水泵,均可采用常规的通用产品。

5、寿命长、运行成本低。

缺点

1、换热器一般采用铜管铝片,设备费较高。

2、必须配置循环水泵,需要额外消耗电力。

3、只能回收显热,无法回收潜热。

4、由于需要通过中间热媒传热,有温差损失。

5、热回收效率稍低,一般不高于60%。


 04 
 热回收方式 
    循环式
热回收器和水箱之间通过循环泵循环加热热水。
    定温出水式
冷水进入热回收器加热后通过定温电动阀间断式排到水箱。
    热回收器类型
壳管式热回收器 板式热回收器

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