热回收机组原理及应用

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1、热回收机组原理及应用 主讲：sun 2 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- -空气能量回收通风装置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- -空气热交换器空气热交换器 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、

2、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。 8t 6 三、热回收机

3、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 7 1、转轮式热回收器 8 9 1、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

4、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。 11 3、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。 12 13 14 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

5、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。 16 2、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。 20 3、板翅式全热回收器 21 工作原理 采

6、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

7、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。 25 4、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

8、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。 30 5、溶液吸收式全热回收器 31

9、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

10、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

11、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。 36 6、液体循环式

12、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

13、，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