吳立峰
摘 要:隨著人們生活水平的不斷提升,人們對生活環(huán)境的要求也在逐漸的增加,在這樣的情況下就會安裝通風空調,而通風空調在使用的過程中會耗費相關的能源,因此為了最大限度的減少能源的浪費,就需要使用通風空調節(jié)能技術,而熱管技術在通風空調節(jié)能中被廣泛的應用,能夠有效的提高空調節(jié)能的水平,提高節(jié)能的效果。
關鍵詞:熱管技術;通風空調;節(jié)能
空調系統(tǒng)在使用的過程中,有許多的空調回風在經過了相關的冷卻或者是進行再熱之后就能夠作為送風將其送到整個空調空間,這樣其他的部分就會全部排到室外,充分的保證了室內空氣的質量,在一些氣體排出之后,還需要室外新風的補充。但是現(xiàn)階段通風空調系統(tǒng)在運行的過程中,經常會存在著能源耗費巨大的問題,針對這一現(xiàn)象,有許多的國家已經開始使用熱管技術,熱管有著結構簡單、傳熱快的特點,在通風節(jié)能上具有一定的優(yōu)勢,為我國綠色空調化的道路奠定的基礎。
1 通風空調的能流特征
通風空調在建筑物中是非常重要的,是整個建筑工程中十分重要的組成部分,有許多的建筑物會使用集中式空調,這樣就能夠充分的保證建筑物內的空氣的質量,使空氣能夠及時的流通,對空氣進行新風置換,如果是小型的建筑物,那么只需要窗或者是門就能夠將氣體進行排出或者是攝入,但是對于一些大型的建筑物,就必須要設置新風系統(tǒng)或者是集中排風系統(tǒng),因此建筑物的通風空調系統(tǒng)在整個建筑工程當中是非常重要的,可以充分的保證室內空氣的清新。在大型的建筑當中通風空調的廢冷或者是廢熱有著以下幾個的特點:首先,排風的過程當中,廢冷或者是廢熱和新風處理過程當中所需要的能源是極其接近的。其次在空氣排出的過程當中,室內的空氣狀態(tài)參數(shù)必須要與實際的濕度和溫度標準相接近。尤其是一些大型的建筑物,必須要充分的保證排出的廢熱或者是廢冷占建筑物總負荷的30%左右。最后,在整個排風系統(tǒng)當中,廢熱或者是廢冷的排出,必須要和新風的處理在時間上是同步的,這樣就能夠通過熱交換或者是冷交換的方式來對整個排風系統(tǒng)當中的廢熱或者是廢冷進行回收,在這一過程中并不需要任何的蓄熱裝置,這就是通風空調的運行特點,在大型的建筑物當中是非常重要的。
2 熱管技術在通風空調節(jié)能中的應用
2.1 熱管技術的特點
相對于其他的換熱器來說,熱管換熱器自身有著獨特的優(yōu)勢,在使用的過程中是極其便捷的,而且傳導效應較好,在通風空調運行的過程當中,能源的回收所使用的熱管是一種常溫熱管,這種熱管有著以下的特點:(1)環(huán)境適應性強。熱管在使用的過程中,熱管換熱設備的蒸發(fā)或者是冷凝系統(tǒng)在空間布置和結構設計的過程當中都是非常靈活的,相對于其他的換熱器來說,不需要復雜的結構,能夠節(jié)省大量的工程成本,而且在一些改造工程或者是一些空間比較小的工程當中也能夠被使用,通過相關的實踐可以得知,使用效果比較好,能夠有效的進行廢冷或者是廢熱的回收。(2)傳熱效率較高。熱管自身的優(yōu)點就是傳導效應比較好,傳導參數(shù)較高,而熱管換熱器通過工質相變進行傳熱,在這樣的情況下,熱管換熱器就會有著較好的傳熱能力,這種熱管傳熱能力適應性極強,在小溫差傳熱方面也不會受到影響,但是在使用的過程中需要注意的是,如果是徑向傳熱,是不會對傳熱效果有著一定的改善的,因此,如果使用的是徑向傳熱,必須要在此方面進行強化處理。(3)管壁溫度有著一定的可調性。管壁的溫度與傳熱面積有著緊密的聯(lián)系,在通風空調系統(tǒng)運行的過程當中,可以對冷凝段或者是蒸發(fā)段進行改變,根據相關的情況進行處理,使傳熱面積變得更加的有效。(5)熱管換熱器所使用的方式是二次間壁換熱,這種換熱方式能夠充分的保證回排風和新風不會出現(xiàn)交叉感染的現(xiàn)象,有效的避免了新風感染,針對這一特性在醫(yī)院或者是工廠當中被廣泛的使用。
2.2 熱管技術的應用
從我國能源需求來看,能源的需求在逐漸的增加,但是在使用的過程中,卻存在著大量能源浪費的現(xiàn)象,而熱管技術能夠有效的解決這一問題,通過熱管技術的使用,對于熱管技術進行開發(fā),使用熱管節(jié)能機組,將熱管節(jié)能機組應用到通風空調系統(tǒng)當中,既能夠滿足通風的要求,又能夠滿足節(jié)能的需要,主要是用于回收熱能、排除余溫的直流系統(tǒng)機組是非常必要的。它是利用排風和送風的溫差,采用低溫熱管為換熱原件,經過潛熱交換,提高送風溫度,從而達到能量回收的目的。排風機把含有熱溫的室內空氣,經過熱管的熱端排出室外,同時送風機將室外的低溫空氣,通過過濾經熱管的冷端送入被調房間。這時熱管元件的冷端管內的工質吸收排風中的熱量后汽化上升,通過新風汽化換熱,管內工質由汽態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),自然回流熱管的冷端,使室內排出空氣的熱量回收,從而使新風加熱送入被調房間,最終達到節(jié)能換熱的目的。
2.3 應用效果
際證明,熱管元件具有較高的導熱能力,而且結構緊湊,簡單可靠,操作方便等特點,因此,為熱管技術的推廣應用提供了方便條件。
隨著能源的日益緊張和能源成本的不斷提高,人們對新型高效的換熱設備和熱回收設備日趨緊迫,因此,開發(fā)熱管技術的應用,研制熱管節(jié)能設備也是節(jié)約能源的一項重要措施。熱管節(jié)能設備是采用低溫熱管為換熱元件,經潛熱效交換,提高送風溫度,從而滿足使用要求,達到節(jié)能目的。當室內空氣通過排風機,將室內空氣經由熱管換熱器2的熱管熱端排出室外,這時熱管熱端管內工質蒸發(fā)(吸熱)自然流向熱管的冷端,使室內排出空氣的熱量回收。當室外新風,通過送風機5,將室外新風經由熱管的冷端,這時冷端管內工質由汽態(tài)凝結為液態(tài)(放熱),自然回流到熱管的熱端,從而使新風加熱,再經加熱器4,進行二次加熱,送入被調房間,最終達到換熱節(jié)能的目的。
室內排風經過熱管換熱后溫度由T3降T4,其中空氣中的水汽過濾凝結放出潛熱,與此同時室外新風溫度由T1升至T2室內排風中的熱量被回收,室外新風經等濕加熱,可以吸收大量的濕,從而除低了室內的相對濕度。新風吸收這部分潛熱,提高送風溫度,又降低加熱段的熱負荷,達到了節(jié)能除溫的目的。
3 結論
根據有關標準規(guī)定,熱管換熱器,潛熱交換率為60%,據不完全統(tǒng)計,以單臺每小時處理風量為3萬立方米的熱管送排風機組為例,每年可節(jié)約0.4mpa蒸汽800~900噸,折合人民幣10萬元。另外,由于該機組在冬季運行可達到除霧去濕的目的,從而避免了車間圍護結構的損壞,每年可節(jié)省車間修復費用10萬~20萬元,同時為車間生產創(chuàng)造了一個良好的生產環(huán)境,保證了產品質量并改善了工人的工作條件,有益人身健康,值得被推廣。
參考文獻
[1]江億,劉曉華等.溫濕度獨立控制空調系統(tǒng)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010,25(03):112-114.
[2]陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010,19(05):107-109.
[3]朱永赤,鄭晉,居煒.地鐵空調通風系統(tǒng)能耗解析[J].設備,2010,5(14):125-127.
[4]羅清海,湯廣發(fā),龔光彩,黃文勝.熱管技術在通風空調節(jié)能中的應用[J].煤氣與熱力,2005,25(2):72-76.