刘文锋
摘㊀要：暖通空调系统的功能就是创造舒适㊁健康的室内环境ꎮ暖通空调系统参数中ꎬ除温度㊁湿度参数外ꎬ另外一个主要的参数就是室内空气品质ꎬ一般情况下ꎬ通过合适的措施增加室内新风量是改善暖通空调室内空调品质最有效的方法ꎬ新风量越大ꎬ室内空气品质越好ꎮ但是ꎬ新风量的增加会增加处理新风的耗能ꎮ在符合基本要求的设计条件下ꎬ用于处理新风的能耗一般要占整个空调运行费用的３０％~４０％ꎮ虽然人们已意识到能源紧张带来的危机ꎬ但人们追求舒适健康的环境要求是不会停步的ꎬ满足人们的这种要求与能源紧张的矛盾将会更加突出ꎮ因而空调系统中增加新风量的同时如何能做到节约能源消耗的问题是最近几年暖通空调节能研究的一个重要新课题ꎮ 关键词：暖通空调设计ꎻ全热交换器ꎻ使用
在线检测仪表㊀㊀随着社会的快速发展ꎬ中央空调已广泛应用于商业和民用建筑中ꎬ已成为现代建筑中不可缺少的能耗运行系统ꎮ目前ꎬ我国能源消费大部分依赖于矿产能源ꎮ因此ꎬ降低建筑能耗可以很好地减少有害物质的
黑猎蝽
排放ꎬ但不允许基于对室内环境的破坏而节约建筑能耗ꎮ特别是对于集中通风空调系统的建筑ꎬ如果减少室外新风量以降低建筑能耗ꎬ很难通风室内空气ꎬ带走室内有害物质ꎮ建筑节能要保证室内环境良好ꎬ为建筑物提供设备ꎬ降低能耗ꎬ减少矿物能耗ꎮ
一㊁全热交换器的含义
(一)顾名思义ꎬ全热交换器不仅可以进行温差势引起的显热交换ꎬ还可以进行潜热交换(温差势)ꎬ即全热交换ꎮ全热交换器作为一种节能设备ꎬ为解决建筑舒适环境要求与能源短缺之间的矛盾提供了有效的装置ꎮ全热交换器正是在这一矛盾日益突出的背景下引起人们的重视ꎮ
全热交换器有很多种ꎬ根据堆芯的运动状态可分为静态式和转轮式ꎮ静态全热交换器芯一般采用平板隔板和折板交替布置ꎮ相邻两块折叠板的堆叠相互垂直ꎬ每块板两侧的框架起到刚性加固和密封的作用ꎬ使两股气流以横流的方式通过换热芯起到热湿交换的作用ꎮ
(二)在空调系统中ꎬ当排风量增大时ꎬ新风量也随之增大ꎮ在夏季的制冷调节和冬季的采暖调节中ꎬ新风和排风存在较大的热湿差ꎮ如果新风和排风之间能够进行全热交换ꎬ就可以用来降低新风的能耗ꎮ例如ꎬ在夏季空调系统中ꎬ室内空气温度为２５ʃ２ħꎬ相对湿度为５５ʃ１０ħꎬ总换热效率为６５％时ꎬ中央空调新风处理能耗可节约６５％ꎬ中央空调运行费用可节约２０％~２６％ꎬ达到高效节能的目的ꎮ因此ꎬ在空调系统中采用全热交换器是改善室内空气品质㊁节约能源的有效途径ꎮ
另外ꎬ空气与水直接接触时会产生类似于全热交换器的热质交换现象ꎬ在制冷空调系统的温湿度控制中起着重要作用ꎬ在环境保护和建筑节能方面也发挥着越来越重要的作用ꎮ
二㊁热交换器失效分析的考虑
管壳式热交换器作为热交换设备ꎬ通常拥有两个独立的受压腔室ꎬ因此与一般的单腔室压力容器相比ꎬ增加相关受压原件失效的考虑ꎮ管板和换热管连接接头失效的考虑ꎮ该接头若失效会造成管程介质和壳程介质混合ꎬ可能会产生较大危害ꎬ因此需进行考虑ꎮ管板和换热管两侧的介质的压力和温度不同ꎬ这个特点应纳入其失效模式的考虑中ꎬ如两侧的压差较大㊁温差较大ꎬ可能导致的超压力失效或刚性不足ꎮ
三㊁空调系统夏季空气处理过程
组合式桥架室外状态Ｗ点:３５ħꎬｈ为８８.７ｋＪ/ｋｇꎮ
室内状态Ｎ点:２６ħꎬｈ为５８ｋＪ/ｋｇꎮ
全热交换器的特性可以用显热交换效率ηｔ㊁全热交换效率ηｈ来衡量:
ηｔ＝(ｔ１－ｔ２)/(ｔ１－ｔ３)ˑ１００％
多功能蒸汽电熨刷
ηｈ＝(ｈ１－ｈ２)/(ｈ１－ｈ３)ˑ１００％
式中:ｔ１ 新风的干球温度ꎬħꎻｔ２ 送风的干球温度ꎬħꎻｔ３ 回风的干球温度ꎬħꎻｈ１ 新风的比焓ꎬｋＪ/ｋｇꎻｈ２ 送风的比焓ꎬｋＪ/ｋｇꎻｈ３ 回风的比焓ꎬｋＪ/ｋｇꎮ热交换器的显热交换效率可达７０％ꎮ
热交换器的全热交换效率可达６０％ꎮ
计算得：交换机处理后状态Ｐ点:２８.７ħꎬｈ＝７０.２８ｋＪ/ｋｇꎮ不同于含有全热换热器的风系统ꎬ室外风直接被新风机处理到机械露点Ｌꎬ而送入室内ꎮ
室外状态Ｗ:３５ħꎬｈ为８８.７ｋＪ/ｋｇꎮ
室内状态Ｎ:２６ħꎬｈ为５８ｋＪ/ｋｇꎮ
经查焓湿图ꎬ得:
机械露点状态Ｌ:９ħꎬｈ＝６.３ｋＪ/ｋｇꎮ
含全热交换器的空调系统会比不含全热交换器的空调系统充分利用了排风中的冷量ꎬ从而节约的能源ꎮ
四㊁全热交换器在暖通空调设计实际案例中的使用以某学校实训楼为例ꎬ人均新风量按２４ｍ３/(ｈ 人)ꎬ两间１００人和１５０人的课室共用一部全热交换器ꎬ全热交换器吊装在课室走道ꎬ在走道外墙取新风ꎬ排风百叶设于厕所排风百叶旁边ꎻ课室内的新风百叶均匀布置在多联室内机的周围ꎬ排风百叶尽量远离新风百叶ꎬ达到合理的气流组织设计的目的ꎬ全热交换器吊装在室内如某观礼区ꎬ人均新风量按２０ｍ３/(ｈ 人)ꎬ室外进排风百叶分别设于房间的南北面ꎬ室内进排风百叶尽量拉开距离ꎮ
五㊁结论
中央空调为人们营造舒适生活和工作环境的同时ꎬ也消耗了大量的能源ꎬ随着设备额定功率的增大ꎬ以及使用数量的增加ꎬ其对能源的消耗也不断增大ꎮ据统计ꎬ我国建筑物的能耗大约占了能源总消耗量的３０％ꎮ特别是采用了中央空调的建筑ꎬ其能耗约占建筑总能耗的７０％ꎬ而且还呈现逐年增长的趋势ꎮ空调节能的前景很大ꎬ节能技术的开发势在必行ꎮ而全热交换器在中央空调系统中的普及使用ꎬ极大地降低了建筑能耗ꎬ达到节能减排的目的ꎬ为绿建筑的发展添砖加瓦ꎮ
参考文献:
废气焚烧
[１]姜向国.现代中央空调智能化及节能减排技术[Ｊ].居舍ꎬ２０１９(３３):４２－４３.
[２]吕贵瑜ꎬ畅翱.中央空调自控系统的设计应用研究[Ｊ].中
国设备工程ꎬ２０１９(２０):１４５－１４６.
[３]马凤坤ꎬ刘凯ꎬ胡文举ꎬ等.换热器工艺及结构设计[Ｊ].盐
业与化工ꎬ２０１９ꎬ４５(７):３５－３９.
尾气抽排系统[４]于巧玲.浅谈压力容器设计中的常见问题及对策[Ｊ].中
国设备工程ꎬ２０１９(１８):９０－９２.
[５]郭金回.管壳式换热器设计中的振动分析[Ｊ].化工管理ꎬ２０１９(２８):１３６－１３８.
[６]刘俊成.管壳式换热器泄漏原因分析及改进设计思路[Ｊ].民营科技ꎬ２０１８(１１):６８.
作者简介:
刘文锋ꎬ大连远洋联合机电安装工程有限公司ꎮ
００２
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议