關(guān)迪?張悅
摘 要:高科技的信息社會在給我們便利的同時,也面臨能源危機(jī),這給整個社會乃至今后的發(fā)展都帶來了巨大的影響。為了促使國家朝著可持續(xù)性方向發(fā)展,國家以保護(hù)能源作為基礎(chǔ)提出了節(jié)能環(huán)保的政策方針。其中熱回收技術(shù)是實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、降低能源消耗的有效技術(shù)。本文主要解釋了熱回收技術(shù)在建筑環(huán)境與設(shè)備工程中的基本原理和應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:熱回收技術(shù);建筑環(huán)境;設(shè)備工程
在我國高速發(fā)展的進(jìn)程中,在道路建設(shè)、房屋建設(shè)、公共設(shè)施建設(shè)等各方面均能看到建筑工程。由于在施工過程中消耗了大量的能源,在全國總能耗中占有非常大的比例,由此可見,隨著國家今后的發(fā)展,如果不能采取有效先進(jìn)的技術(shù)來降低能耗,將對生態(tài)環(huán)境帶來巨大損失。所以在建筑環(huán)境與設(shè)備工程中應(yīng)該采取恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)。
1.熱回收技術(shù)簡述
空調(diào)在建筑物中的作用主要是起到了調(diào)節(jié)溫度、空氣流通等作用,現(xiàn)如今人們的生活條件與生活質(zhì)量得到了顯著的提高,空調(diào)是每個建筑物里必備的暖通設(shè)備。然而雖然空調(diào)是生活必備的,但人們卻沒有把其功能發(fā)揮完全,同時還造成了能源的浪費。空調(diào)暖通設(shè)備在使用過程中主要分為排熱和吸熱兩個過程,這兩個過程都是非常消耗能源的。比如在酷熱的夏天,暖通空調(diào)就要用排熱來冷卻空氣,從而達(dá)到調(diào)節(jié)室溫的作用,如果在寒冷的冬天,就需要通過加熱來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,這樣就能夠為人們提供比較舒適的辦公、學(xué)習(xí)、生活的環(huán)境了。因此在暖通設(shè)備使用過程中通過較好地利用熱回收系統(tǒng),可以交換熱量和冷量,從而達(dá)到調(diào)溫功能的同時重新利用廢氣,達(dá)到節(jié)省能源的作用。
2.熱回收系統(tǒng)的原理及結(jié)構(gòu)
作為建筑工程中的重要基礎(chǔ)設(shè)備,空調(diào)在運行的過程中所產(chǎn)生的新負(fù)荷能占到總比例的1/5以上,這就意味著降低負(fù)荷可以達(dá)到在減少空調(diào)運行過程中消耗的能源。此技術(shù)可以通過熱回收系統(tǒng)來完成,其工作原理主要為:使用剩余的冷量或者熱量來處理新空氣。由此可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)適用的目標(biāo),現(xiàn)階段熱回收系統(tǒng)中的設(shè)備(主要包含熱管式顯熱交換器、轉(zhuǎn)輪式全熱交換器等)在工作中的機(jī)理大同小異,接下來對熱回收系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行分析和解釋。
2.1板翹式全熱回收器
板翹式全熱回收器的板翹和隔板之間有一張紙,這張紙不僅薄而且還具有非常高的導(dǎo)熱性,以達(dá)到在空調(diào)運行過程中的兩側(cè)溫差較大時,兩側(cè)的能量和濕度進(jìn)行交換的目的??梢赃_(dá)到能量的全部回收并實現(xiàn)節(jié)省能源的目標(biāo)。由此可見該設(shè)備的主要功能為回收空調(diào)排風(fēng)中的結(jié)余能量。
2.2熱管式顯熱回收器
熱管式顯熱回收器的主要工作原理為:熱管是密閉的真空金屬管,內(nèi)部含有冷媒。所以在熱管的一端受熱后,液體吸收熱量實現(xiàn)氣化,并在壓力的作用下氣體流向熱管的另一端釋放熱量,釋放熱量之后又迅速冷凝為液態(tài),然后貼壁金屬網(wǎng)的毛細(xì)管抽吸液態(tài)的冷媒回到受熱段。由于傳統(tǒng)的熱管式交換熱率比較差,改善過的熱管式會在熱管外加設(shè)增加換熱面積的翹片,從而提高效率。熱管式顯熱回收器的靈活度不夠的原因為其同一根管子包含蒸發(fā)、絕熱、冷凝三重功效。
2.3轉(zhuǎn)輪式全熱回收器
轉(zhuǎn)輪式全熱回收器的制作材料為鋁箔,并且其表面通常會刷一層二氧化硅以達(dá)到吸濕的作用。其工作原理主要是將空調(diào)運行過程中的多于3/4的冷量吸收再利用,即當(dāng)設(shè)備在運轉(zhuǎn)時,其中一側(cè)的轉(zhuǎn)輪直接吸入排風(fēng),然后通過處理后將冷量傳遞給轉(zhuǎn)輪,同時在另一側(cè)的轉(zhuǎn)輪吸入新空氣(設(shè)備轉(zhuǎn)速10r/min至20r/min),由此將新空氣冷卻以實現(xiàn)制冷的技術(shù)。此技術(shù)是新發(fā)展起來的高效率換熱器。
2.4盤管環(huán)路式熱回收器
盤管環(huán)路式熱回收器的主要工作原理為新空氣一側(cè)和排風(fēng)一側(cè)添加一個換熱盤管,回路連通盤管內(nèi)含有工作流體(水或乙二醇水溶液),以泵為動力實現(xiàn)循環(huán)過程。夏季中,排風(fēng)處的盤管將冷量傳遞給工作流體,工作流體將工作介質(zhì)運送到新空氣處的熱管,以達(dá)到冷卻新空氣的效果。(冬季,排風(fēng)處的盤管將熱量傳遞給工作流體,工作流體將工作介質(zhì)運送到新空氣處的熱管,以加熱新空氣的效果)。
3.熱回收器的應(yīng)用狀況
簡單介紹一下熱回收在現(xiàn)階段的實現(xiàn)情況,并且將詳細(xì)描述在建筑環(huán)境與設(shè)備工程中的應(yīng)用。
3.1直接式冷凝熱回收裝置
直接式冷凝熱回收技術(shù)是回收制冷劑蒸汽,常見于中央空調(diào)冷水機(jī)組。雙冷凝熱回收技術(shù)的實現(xiàn)過程,是在壓縮機(jī)和冷凝器之間加一個回收冷凝熱的熱回收器。在熱交換器中儲存一定量的制冷劑,制冷劑可能存在由氣化到液化再到氣化的形式。隨著科技的發(fā)展進(jìn)步,熱回收裝置的應(yīng)用除了在中央空調(diào)之外的家用空調(diào)設(shè)備也比較多,在節(jié)能減排的同時提高人們的生活質(zhì)量,為生活學(xué)習(xí)工作區(qū)都提供了較為舒適的環(huán)境。
3.2間接式冷凝熱回收裝置
間接式冷凝熱回收裝置主要是由制冷機(jī)組和熱泵機(jī)組共同運行的,其機(jī)理為充分利用熱泵技術(shù)回收冷凝熱(冷卻水主要溫度為30攝氏度到38攝氏度之間)。當(dāng)冷水機(jī)組和熱泵同時工作時,冷卻水回溫可以由冷卻塔風(fēng)機(jī)的啟動和停止來控制溫度。為確保冷水機(jī)組的有效進(jìn)行,熱泵蒸發(fā)器的出水溫度應(yīng)當(dāng)?shù)陀?2攝氏度,此條件可以通過電動三通閥門來控制冷卻塔的水流量和熱泵蒸發(fā)器的流量實現(xiàn),兩者的比例關(guān)系直接決定了冷水機(jī)組的運行過程。
適用范圍為現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)改造,但費用和投資相對較大,控制不僅復(fù)雜并且容易出現(xiàn)問題,利用效果不甚理想。
4.結(jié)束語
目前的能源消耗問題已經(jīng)被廣泛關(guān)注,我們不僅應(yīng)該關(guān)注我們這代人的能源使用,更應(yīng)該為下代人留下可以供以發(fā)展的能源。在高效利用能源的過程中,我們必須將遵守相關(guān)環(huán)保政策,熱回收技術(shù)必須在提供更好的生活空間的同時,充分發(fā)揮節(jié)能減排的作用。此項技術(shù)在能源與發(fā)展成為矛盾的時代中,將具有更大的發(fā)展空間。
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