熱管、轉(zhuǎn)輪、板式換熱器熱回收的比較

1、熱管、轉(zhuǎn)輪、板式換熱器熱回收的比較隨著我國經(jīng)濟實力的增長和人民物質(zhì)文化生活水平的 不斷提高；高層建筑的迅速發(fā)展，高氣密化、高隔熱化影響 到人們的工作和生活環(huán)境，人們對室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求也越 來越高，都渴望擁有一個健康、舒適的室內(nèi)環(huán)境，特別是經(jīng) 歷了 SARS的襲擊，人們越來越注重室內(nèi)空氣品質(zhì)，對引進 室外新風換氣提出了更高的要求，但是換氣必然會帶來能量 的損失，引入新風需要消耗更多的能量，因此需要考慮一種 有效的節(jié)能方法，通過熱回收裝置使新風和排風進行熱交 換。熱交換器是空氣調(diào)節(jié)和余熱回收的關(guān)鍵裝置。1各類熱交換器的性能與利用分析目前的熱交換器有顯熱和全熱回收兩種形式。不同形式 的性能、效率和

2、利用方式，設備費的高低、維護保養(yǎng)的難易也各不相同，它們的綜合比較如下表所示:熱回收方式效率設備費維護保養(yǎng)輔助設備占用空間交叉污染自身 耗 能接 管 靈 活抗凍能力使用壽命轉(zhuǎn)輪換熱器高高中無大有有差差中熱管換熱器較中易無中無無中好優(yōu)熱回收方式效率設備費維護保養(yǎng)輔助設備占用 空 間交叉污染自身 耗 能接管靈活抗凍能力使川壽命高板式顯熱換熱器低低中無大有無差中良板翅式全熱換熱器較高中中無大有無差中中中間熱媒式低低中有中無多好中良下面介紹幾種常用的熱交換器。2轉(zhuǎn)輪式全熱換熱器轉(zhuǎn)輪式換熱器的表面為蜂窩狀，涂上一層吸附材料作干 燥劑。將轉(zhuǎn)輪置于風道之間，使其分成兩部分。來自空調(diào)房 間的排風從一側(cè)排出，室外

3、空氣以相反的方向從另一側(cè)進 入。為加大換熱面積，輪子緩慢旋轉(zhuǎn)（1012轉(zhuǎn)/分）。輪子 的一半從較熱空氣中吸收存儲熱量，旋轉(zhuǎn)到另一側(cè)時，釋放 熱量，使熱量發(fā)生轉(zhuǎn)移。附著表面的干燥劑將來自高濕度的 空氣流里的濕氣冷凝后，通過干燥劑吸收，旋轉(zhuǎn)到另一側(cè)時,將濕氣釋放到低濕度的氣流里，這個過程將潛熱轉(zhuǎn)移。換熱器旋轉(zhuǎn)體的兩側(cè)設有隔板，使新風與排風逆向流 動。轉(zhuǎn)輪芯片用特殊的紙或鋁箔制成，其表面涂上吸濕性涂 層，形成熱、濕交換的載體，它以10-12r/min的速度旋轉(zhuǎn)， 先把排風中的冷熱量收集在蓄熱體（轉(zhuǎn)輪芯）里，然后傳遞 給新風，空氣以2.5-3.5ni/s的流速通過蓄熱體，靠新風與排 風的溫差和蒸汽分壓

4、差來進行熱濕交換。所以，既能回收顯 熱，又能回收潛熱。1）轉(zhuǎn)輪換熱器的功能與適用范圍功能適用范圍有優(yōu)良的吸濕性能，可回收顯熱 與潛熱，效率可達70% （有覆有 吸濕性涂層的輪體）有濕度要求的空調(diào)系統(tǒng)， 如紡織廠、造紙廠和一些 生產(chǎn)車間無吸濕性性要求，主要回收顯熱 時，應使用顯熱回收器，表面無 涂層。當排風溫度低于露點時， 有吸濕可能，也回收潛熱。體育館、百貨商店，工業(yè)通風系統(tǒng)2）轉(zhuǎn)輪換熱器的主要優(yōu)缺點:優(yōu)點缺點1.能回收顯熱和潛熱1.裝置較大，占用建筑面積和 空間多2.排風與新風逆向交替過程 中具有一定的自凈作用2.接管位置固定，配管靈活性 差3.通過轉(zhuǎn)速控制，能適應不同 的室內(nèi)外空氣參數(shù)3.

5、有傳動設備，自身需要消耗 動力4.回收效率高，可達到7080%4.壓力損失較大，易臟堵5.能應用于較高溫度的排風 系統(tǒng)5.有滲漏，無法完全避免交叉 污染3）影響轉(zhuǎn)輪換熱器效率的因素:空氣流速：空氣流過轉(zhuǎn)輪時的迎風面流速越大，效率 越低，反之效率則高，推薦風速2-4111/So轉(zhuǎn)輪兩側(cè)氣流入口處，需要加裝空氣過濾器。設計時，必須計算校核轉(zhuǎn)輪上是否會出現(xiàn)結(jié)霜、結(jié)冰 現(xiàn)象；必要時應在新風管上設空氣預熱器，或在熱回收器后 設溫度自控裝置，當溫度達霜點，就發(fā)出信號關(guān)閉新風閥門 或開啟預熱器。由于全熱交換器轉(zhuǎn)輪需要動力，并且增加了阻力，從 而增加輸送動力和增加投資，因此，必須計算回收效應，當 總能耗節(jié)約顯

6、著時，方可選用。適用于排風不帶有害物或有毒物質(zhì)的場所。3低溫熱管換熱器3.1發(fā)展歷程1942年，美國工程師提出了熱管原理，20世紀60年代 初，開始研究和試制，最早被用于航天器與核反應堆，20世 紀70年代，熱管換熱器作為全新風系統(tǒng)中的熱能回收裝置 而最終在暖通行業(yè)中體現(xiàn)出卓越的優(yōu)越性。熱管是靠自身內(nèi) 部液體的相變來實現(xiàn)熱量傳遞的傳熱元件，它有以下特點：每根熱管都是永久性密封的，傳熱時沒有額外的能量 損耗，無運行部件，運行可靠性高。(2)熱管換熱器的結(jié)構(gòu)決定了它是典型的逆流換熱，熱管 又幾乎是等溫運行，因此熱管換熱器具有很高的效率。因冷熱氣體的換熱在熱管的外表面進行，容易擴展受 熱面積。冷熱氣

7、體中間用隔板隔開，沒有泄漏，因此沒有交叉 污染問題。由于流體流動通道寬敞，阻力損失小。每根熱管完全獨立，維修方便。從環(huán)境的適應性，余熱回收效率、壓力損失、防止堵 塞、清洗、壽命等綜合指標看，熱管換熱器占據(jù)優(yōu)勢。3.2工作原理熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成，在抽成真空的管子里 充以適當?shù)墓ぷ饕?，再將其兩端密封。熱管既是蒸發(fā)器又是 冷凝器。熱流吸熱的一端是蒸發(fā)段，工質(zhì)吸收熱后蒸發(fā)汽化, 流動至另一端即冷凝段放熱液化，并依靠毛細力作用流回蒸發(fā)段，自動完成循環(huán)。熱管換熱器由單根熱管集裝在一起，中間用隔板將蒸發(fā) 段與冷凝段分開，熱管換熱器靠熱管內(nèi)工質(zhì)的相變完成熱量 傳遞。每一根熱管就是一個無動力的制冷循環(huán)

8、系統(tǒng)，傳熱速 度是相同金屬的數(shù)千倍至萬倍，o.ic的溫差即有熱響應，它 最初用于人造衛(wèi)星上解決向陽面和背陰面的受熱不均勻，是 人造衛(wèi)星上必備設備之一?，F(xiàn)在，越來越廣泛的用于空氣調(diào) 節(jié)和余熱回收領(lǐng)域，日本早稻田大學的一位專家說：“日本特 別重視節(jié)能和環(huán)保，而熱管技術(shù)以其高效的傳熱性，為節(jié)能 環(huán)保找到了一條新路”。熱管換熱器在暖通空調(diào)設計手冊中均 有介紹和選用方法。3.3低溫熱管換熱器的主要優(yōu)缺點:優(yōu)點缺點1.結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積的傳熱 面積大1.只能回收顯熱，不能回收潛 熱2.沒有轉(zhuǎn)動部件，不額外消耗 能源2.接管位置固定，缺管配管的 靈活性3.每根熱管自成換熱體系，不 易臟堵，便于更換4.熱管的

9、傳熱是可逆的，冷熱 流體可以變換優(yōu)點缺點5.冷、熱氣流之間的溫差較小 時，也能得到一定的回收效率6.本身的溫降很小，接近于等 溫運行，換熱效率高，6070%7.使用壽命長，12年以上3.4設計注意事項：低溫熱管適用于溫度-40C-80C,全年可使用，回收 冷量時，角度與熱量相反。迎面風速宜采用1.5-3.5ni/So冷、熱端之間的間隔板，采用雙層結(jié)構(gòu)，可杜絕因漏 風而造成交叉污染。換熱器可垂直或水平安裝，既可以幾個并聯(lián)，也可以 幾個串聯(lián)。當氣流的含濕量較大時，（此時有潛熱回收，可作為余 量）應設計凝水排除裝置。啟動換熱器時，應使冷、熱氣流同時流動，或使冷氣 流先流動，停止時，應使冷、熱氣流同時

10、停止，或先停止熱 氣流。遼寧省能源論證會對于熱管換熱器的結(jié)論為：”該裝置是 二級加熱設備，第一級用KLS系列低溫熱管換熱器回收排風 余熱來預熱新風。第二級選用通風工程常用的SRZ型空氣加 熱器，二級串聯(lián)一體，結(jié)構(gòu)新穎，工程實用，是集中供暖、 通風于一體的新型節(jié)能補風加熱機組。該產(chǎn)品使用的排風余 熱回收裝置是KLS型熱管換熱器，這種熱管換熱器經(jīng)國家機 械委和北京市科委鑒定認為該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定，運 行維護方便，該產(chǎn)品己生產(chǎn)300多臺，用戶反映良好，所以 該機組的核心設備是可靠的。該產(chǎn)品節(jié)能效果顯著，可回收 排風余熱60%,投資回收期12年。同時還可以減少環(huán)境的 污染。與會專家一致認為，該產(chǎn)

11、品應在我省企業(yè)中積極推廣 使用，在使用過程中積累經(jīng)驗，繼續(xù)完善提高，有利于我省 節(jié)能工作的開展”3.5低溫熱管換熱器節(jié)能與經(jīng)濟效益分析：按沈陽地區(qū)冬季室外19C,室內(nèi)20C計算如果排風量 為30000立方米/時,能量損失為37萬Kal/h,相當于0.7噸 的鍋爐每小時產(chǎn)生的熱量。熱管換熱器每小時可回收的的熱 量按效率60%計算為22.2萬Kal/ho4板式熱交換器的工作原理：利用特殊的紙質(zhì)材料或鋁泊裝配成上下各層間隔而成 的通道，進風通過單數(shù)層通道，排風通過雙數(shù)層通道，通過 空氣與層板的接觸傳遞熱量，送風與排風逆流時效率最高， 但逆流運動時，材料受力最大，容易吹破交換器，所以常采 用叉流結(jié)構(gòu)，作成全熱時，表面應涂上吸濕性材料。板式換熱器的優(yōu)缺點:優(yōu)點缺點1.構(gòu)造簡單，運行安全1.設備體積較大，需占用較多 建筑空間2.沒有傳動設備，不消耗電力2.易臟堵，不易清洗，阻力大