熱回收技術在建筑環境與設備工程中應用的幾點思考

翟闖

[摘 要]建筑工程作為一項能耗工程，建筑設備工程的熱回收技術應用，能有效降低建筑物從投資規劃至運行停止全過程的能源消耗，節省投資成本，增強建筑工程的投資效益，建筑節能目的實現，需要將經濟、社會效益與科技等方面進行設計管理，滿足建筑實際應用價值，充分發揮節能技術的應用。

[關鍵詞]概述；原理；現狀及應用

中圖分類號：TU83 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）04-0354-01

1.概述

空調系統的普及速度越來越快，而且空調的類型也逐步的多樣化，其正在悄然的改變著人們的生活習慣和居住方式。在現階段的工作中，空調系統占有大量的能耗，并且其浪費程度非常嚴重。在我國，空調系統的能耗，占有總建筑能耗的一半左右，甚至還表現出了上升的趨勢，這就充分證明，未來的空調系統，無論是在研究方面，還是在應用方面，都必須投入較強的節能措施，否則將會對國家造成很大的影響。經過調查分析，發現很多人群都患有跟空調有關的疾病，諸如“病態建筑綜合癥”、“大樓并發癥”、“多種化學物過敏癥”等等，都在嚴重影響著居民的生活和工作，其很大一部分原因在于空調系統的不健全。今后，應積極研究和應用熱回收節能技術。該技術在理論上已經獲得了較大的成功，經過測試，利用熱回收節能技術，可以節約空調新風能耗的70%左右，節約空調負荷20%左右。

2.熱回收節能技術原理

相對于其他節能技術而言，熱回收節能技術在運用的過程中，表現出了很多的特點及優勢。例如，熱回收節能技術在原理上，比較貼合當下的空調運作系統，能夠廣泛的應用，其在專業性、技術性、普遍性等方面，都達到了較高的水準。簡單來講，所謂的熱回收節能技術，其主要是利用熱回收的裝置，以此來回收排風中的冷熱能量，達到節能和循環利用的效果。根據空調系統的相關設計規范，建筑物內部，必須具有集中排風系統，同時在運用熱回收節能技術到空調系統中的時候，需滿足以下幾項條件：首先，送風量≥3000m3/h的直流式空氣調節系統，且新風與排風的溫度差≥8℃。其次，設計新風量≥4000m3/h的空氣調節系統，且新風與排風的溫度差≥8℃。再有，熱回收節能技術的實際應用，必須設置獨立的新風系統或者是排風系統。由于熱回收節能技術在運用過程中，主要是利用空氣熱交換器來完成排風中冷熱能量的回收處理，所以獨立的新風系統或者排風系統，其是非常重要的。

3.熱回收的現狀與應用探討

水冷制冷機組所產生的冷凝熱一般通過冷卻塔釋放到大氣之中，對環境易造成熱污染。因此，通過對冷凝熱進行回收，使之用來加熱生活用水，可在很大程度上提升能量的利用率。一般而言，冷凝熱可以分為兩部分：一部分是來自于溫度較高的過熱蒸汽的熱量，另一部分為較低溫度的來自制冷劑兩相相變熱量和過冷熱量。通常過熱蒸汽的溫度在45-90℃之間，相變熱量在40-45℃之間，但一般來說，熱水的溫度應在60℃左右。因此，需要根據這兩種熱量的不同性質，通過直接以及間接回收的方式對冷凝熱加以利用。

3.1 雙冷凝器熱回收

雙冷凝器熱回收技術是在壓縮機和冷凝器之間加一個熱回收器回收冷凝熱，從熱交換器流出的汽--液狀或氣態的制冷劑，由后面的冷凝器吸收其余熱量。此項技術可以根據要求對制冷機組的制冷劑蒸汽顯熱直接回收，或者是通過顯熱加上一部分潛熱開一次性或循環加熱，從而使水的溫度到達制定溫度。這種形式主要在中央空調冷水機組中廣泛應用。而家用空調在我國的應用極為廣泛，并且數量上較多，因此家用空調是熱回收的重要方向之一。

當前，我國家用空調器熱回收技術取得了一定的成績。這項技術室通過將空調器中壓縮機排出的高溫高壓的制冷劑蒸汽注入到熱水換熱設備中進行熱交換，加熱生活熱水。如果換熱器的換熱能力能夠獨立承擔所有的冷凝熱量，那么就不需要使用風冷冷凝器，反之就需要同時使用風冷和水冷冷凝器來承擔所有的冷凝負荷。

3.2 熱泵回收

空調制冷中冷卻水溫度一般為30-38℃，屬低品位熱能，要想充分回收冷凝熱可以利用熱泵技術，由制冷機組與熱泵機組聯合運行構成一套熱回收裝置。當冷水機組和熱泵同時工作時，可以通過控制冷卻塔風機的啟停來控制冷卻水回水溫度。通過電動三通閥控制冷卻塔的冷卻水流量和熱泵蒸發器的流量比例，使熱泵的蒸發器出水溫度低于32℃，從而確保冷水機組的正常運行。這種方式是通過與原系統并聯一套熱泵機組，將冷凝熱作為熱泵熱源來制備熱水。熱泵回收冷凝熱的技術在現有的空調系統改造中比較適合應用，但是該技術的投資相對來說比較大，運行的費用也相對較高。因為其控制比較復雜，因此在實際的應用中易導致問題的出現，熱水的溫度往往達不到設計的要求，從而影響利用效果。

3.3 相變材料回收空調冷凝熱

利用相變材料回收空調冷凝熱熱回收形式是幾年來出現的新的應用形式，該技術利用蓄熱器代替了雙冷凝器熱回收技術中的壓縮機出口的冷凝器，并通過采用與常規的風冷冷凝器或者冷卻塔串聯連接的方式，利用常規風冷冷凝器或冷卻塔排除熱回收系統不能儲存的剩余熱量。熱回收用蓄熱器中相變材料的溫度是隨冷凝溫度的變化而變化的。開始時，常規風冷冷凝器（或冷卻塔回路）關閉，利用過熱段的制冷劑顯熱和冷凝潛熱對蓄熱器中的相變材料進行加熱，此時冷凝壓力隨蓄熱器中相變材料溫度的升高而升高。在系統中冷凝壓力達到限定值的時候，將風冷冷凝器開啟，從而釋放多余的制冷劑冷凝潛熱，以降低系統冷凝壓力。此時蓄熱器仍能利用蓄熱器管內流過的氣態制冷劑過熱段的顯熱放熱加熱相變材料，進一步提高相變材料的溫度。當相變材料溫度達到某一設定值后，系統恢復原冷凝器（冷卻塔）冷凝運行模式。

4.結語

以上是對空調系統中熱回收節能技術的應用實踐展開討論，從現有的工作來看，多數地區的空調系統都發生了較大的改變，固有的浪費情況減少，節能技術的應用也越來越貼近實際工作，告別了傳統意義上的基礎應用。今后，我們需要在空調系統和熱回收節能技術兩個方面，深入的探究，找出更多的配合應用方案，在多方面提高空調系統的性能，為用戶提供更加舒適的生產生活環境。

參考文獻

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