暖通系统中的热回收与能量回收技术

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  • 来源:工业热回收网

暖通系统中的热回收与能量回收技术是节能减排、提升建筑运行效率的重要环节。它通过对排风、废气、冷凝水等中蕴含的显热和潜热进行再利用,减少新风加热或冷却的能耗,达到降低运行成本和碳排放的目的。以下是系统性解析:


一、热回收与能量回收的区别

  • 热回收(Sensible Heat Recovery)
    仅回收空气中的显热,即温度差所包含的热能。例如冬季利用排风加热新风。

  • 能量回收(Total Energy Recovery)
    同时回收显热与潜热(空气中水蒸气冷凝释放的热量),即温度与湿度能量的综合交换。通常采用全热交换器实现。


二、主要技术形式

  1. 板式换热器(Plate Heat Exchanger)

    • 常见形式:交叉流或逆流结构。

    • 材质:铝箔、树脂膜、纸基膜、PP塑料等。

    • 特点:无传动部件,可靠性高,维护简单。

    • 应用:新风与排风热交换系统、机房空调节能系统。

  2. 转轮式热回收器(Heat Wheel / Rotary Wheel)

    • 由蜂窝状转轮组成,轮体缓慢旋转,在排风与新风之间传递热量和水分。

    • 优点:能量回收效率高(可达70~85%);

    • 缺点:存在交叉污染风险,需设置旁通风道与清洗系统。

    • 应用:大型商业建筑、地铁、机场等通风量大的场所。

  3. 热管式换热器(Heat Pipe Exchanger)

    • 利用工质相变传热原理(蒸发→冷凝),实现冷热空气流间的热量传递。

    • 无需外部动力,结构紧凑。

    • 常用于:高温废气、机房余热回收

  4. 回热盘管系统(Run-around Coil System)

    • 由两组盘管和循环泵组成,利用中间传热介质(如乙二醇溶液)实现空气流间的热量传递。

    • 适用于冷热风道距离较远或空气不允许混合的场所。

  5. 冷凝热回收技术

    • 利用换热器将排风或废气中的水蒸气冷凝,回收潜热。

    • 同时可减少白烟排放(脱白)。

    • 应用于锅炉排气、新风机组、干燥设备等。


三、典型应用场景

  • 新风空调系统:回收室内排风余热,预热或预冷新风;

  • 工业车间排风:高温或高湿废气经热回收器用于工艺风或预热水;

  • 数据中心与机房:热管或液冷系统实现空气侧热回收;

  • 医院、学校、办公楼:全热交换新风机组提升舒适度并节能。


四、节能效果分析

  • 热回收效率:

  • 能耗降低:一般可减少空调系统能耗 20~40%

  • 投资回收期:视系统规模与气候条件,一般 1~3年


五、发展趋势

  1. 膜材料全热交换器:采用高分子防霉膜,实现高湿区的长期运行;

  2. 智能控制:结合CO₂浓度与温湿度自动调节风量与换热比例;

  3. 低阻力高效结构:优化通道设计,减少风机能耗;

  4. 与热泵系统集成热泵+热回收的复合节能方案。

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