理论教育 热管换热器在空调中的应用探析

热管换热器在空调中的应用探析

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:热管热回收式空调系统将回风与送风利用热管换热达到节能目的,新风再与回风混合后经过表冷器降低夏季空气处理的再热量,同时降低了新风处理能耗。从图6-10还可以看出,表冷器后送风管道设有温度传感器,空调送风状态是通过调节阀控制热管管路中介质的流量进行调节的。冬季只有毛细芯热管换热器工作,通过对新风比的调节控制新风处理能耗。

热管换热器在空调中的应用探析

一般热管热回收式空调系统多用于一次回风空调系统中,在一次回风空调系统中新风量为送风量与回风量的差值,且新风比随季节和室内外工况的不同变化很大。当新风比很大时,回风量就相对很小,此时回风中冷量或热量很难对新风作出改善;当新风比很小时,回风量就相对很大,此时对新风温度的控制便很难调节。

热管热回收式空调系统将回风与送风利用热管换热达到节能目的,新风再与回风混合后经过表冷器降低夏季空气处理的再热量,同时降低了新风处理能耗。但由于送风量大于回风量,因此其再热能耗的降低是有限的,亦不能解决由于连续送风而造成的室内正压过高的问题。此系统只能用于夏季,在冬季无法使用;过渡季节如加大新风比,其节能效率也会大幅降低。

为了改进上述空调系统的节能性能,我国研究人员做了大量的工作。广州大学张景玲对热管在空调系统节能与室内热舒适的应用进行了研究,得出常规一次回风集中空调系统可以通过降低室内相对湿度来满足人体热舒适的要求。

刘凤田等提出采用直流式分体热虹吸热管冷热回收装置,如果空调系统新风量按送风量的30%计算,可使空调系统节能7%以上。实验表明,冷热气流温差只要超过3℃,即可回收能量。陈振乾等提出了一种带热力毛细动力循环的热管热回收系统,其原理如图6-10所示。与传统一次回风再热式空调系统比较,带热力毛细动力循环热管热交换器的一次回风空调系统将表冷器出来的空气与回风进行热交换,从而可以减少表冷器的冷量并节省部分或者全部再热器的再热量。从图6-10还可以看出,表冷器后送风管道设有温度传感器,空调送风状态是通过调节阀控制热管管路中介质的流量进行调节的。

图6-10 毛细动力循环热管空调系统(www.daowen.com)

二次空调系统是一种二次热管热回收式空调系统(图6-11)。本系统设置了毛细芯热管换热器和毛细泵回路热管换热器。毛细芯热管换热器利用毛细芯热管实现排风与新风的热交换,换热器为多组水平放置的毛细芯热管,中间设置控制装置,通过对热管冷凝回液流量的控制实现对换热量的调节,从而控制W1点的温度。此换热器可以做到冬、夏季两用,毛细芯热管高温段为蒸发端,低温段为冷凝端。毛细泵回路热管换热器在夏季利用热管实现回风与送风的热交换,换热器为多组毛细泵回路热管,中间为控制器,回风段为蒸发端,送风段为冷凝端,夏季利用回风中的显热对表冷器出口的低温空气进行等湿加热,冬季此换热器不工作。

以上系统有两个优点:①夏季回风与送风是等风量换热,所以热管从回风中吸收的热量能满足送风的再热量,排风与新风也是等风量换热,因此能最大限度地降低新风处理能耗。冬季只有毛细芯热管换热器工作,通过对新风比的调节控制新风处理能耗。②过渡季节新风比变化,制冷工况下两个换热器同时工作,制热工况下只有毛细芯热管换热器工作,且两种工况都是在最高换热效率下运行。因此本系统可以做到全季节运行,并且节能效果明显。

热管技术在空调领域有着广泛的应用,利用其超导热性进行热回收和除湿,从而达到节能减排和提高室内空气品质的目的,并且随着技术的更加成熟,它还会以新的形式体现在中央空调系统中。

图6-11 二次热管热回收式空调系统

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