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(jī)組制冷時(shí)，一般機(jī)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(chǔ)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(fēng)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?xì)夂湾仩t生產(chǎn)熱水，節(jié)省大量的燃?xì)?。同時(shí)降低了制冷主機(jī)(壓縮機(jī))的冷凝負(fù)荷，主機(jī)耗電量可降低10~20%。此外，冷卻水泵的負(fù)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(jī)組冷卻水的設(shè)計(jì)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(jì)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(jiǎn)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(fù)荷中，新風(fēng)負(fù)荷占比較大，一般占空調(diào)總負(fù)荷的20% ~ 30%?？照{(diào)為了保證室內(nèi)的環(huán)境衛(wèi)生，在運(yùn)行過程中須排出一部分室內(nèi)空氣，這必然會(huì)帶走一部分能量，同時(shí)還須投入能量對(duì)新風(fēng)進(jìn)行處理。如果在系統(tǒng)中安裝能量回收裝置，利用排風(fēng)中的能量對(duì)新風(fēng)進(jìn)行處理，可以減少新風(fēng)處理所需的能量，降低機(jī)組負(fù)荷，提高空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)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(jiǎn)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(duì)于全空氣空調(diào)系統(tǒng)，新風(fēng)比一般在15%以上，其全空氣系統(tǒng)+排風(fēng)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(fēng)與排風(fēng)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(fēng)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(fēng)和加熱送風(fēng)。室內(nèi)空氣狀態(tài)4的回風(fēng)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(fēng)作為排風(fēng)，大部分回風(fēng)與室外新風(fēng)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(xì)動(dòng)力循環(huán)熱管中的冷凝器加熱至所需送風(fēng)狀態(tài)3，送入室內(nèi)。與傳統(tǒng)的一次回風(fēng)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(jiǎn)介
空調(diào)排風(fēng)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(yùn)動(dòng)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(dá)到建筑節(jié)能的目的。
