热回收机组原理及应用

热回收机组原理及应用主讲：sun2主要内容一、热回收名词术语二、热回收的目的三、热回收机组的种类四、热回收系统五、热回收系统的合理使用3一、热回收名词术语空气-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。4二、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，保护地球。5国家标准《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）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3000m3/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4000m3/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。8t6三、热回收机组的种类1、转轮式全热回收器2、板式显热回收器3、板翅式全热回收器4、热管式显热回收器5、溶液吸收式全热回收器6、液体循环式显热回收器71、转轮式热回收器891、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。10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。113、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。121314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。15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。162、板式显热回收器17工作原理18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。19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。203、板翅式全热回收器21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。22热回收器内部的高强度滤纸，厚度一般小于0.1mm，从而保证了其良好的热传递，温度效率与金属材料制成的热交换器几乎相等。滤纸经过特殊处理，纸表面的微孔用特殊高分子材料阻塞，以防止空气直接透过。热交换器的湿传递，是依靠纸张纤维的毛细作用来完成的。当热回收器中隔板两侧气流之间存在温度差和水蒸气分压力差时，两者之间就将产生热质传递过程，从而完成排风与新风之间全热交换。23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。24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。254、热管式热回收器26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27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。28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。29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。305、溶液吸收式全热回收器31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。32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。33工作原理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。34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。35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。366、液体循环式热回收器37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。38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39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%。40四、热回收系统41五、热回收系统的合理使用1、使用条件冬夏季节室内外温差大于或等于8℃，设有集中排风系统且需向室外排风时。2、正确操作（1）使用时间恰当（2）阀门正确切换（3）风机正确开启