暖通系统中的热回收与能量回收技术
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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
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。
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。
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。
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。
冷凝热回收技术
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:
板式换热器约50~70%;
转轮式可达70~85%;
热管式约50~65%。
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
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;
智能控制:结合CO₂浓度与温湿度自动调节风量与换热比例;
低阻力高效结构:优化通道设计,减少风机能耗;
与热泵系统集成:热泵+热回收的复合节能方案。