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摘要：空调作为建筑物的主要的能耗之一，其节能性和经济性已越来越受重视。对空调系统热进行回收是常见的节能方法之一。其中利用热回收装置回收排风中的能量更是空调系统节能的一项有力措施。鉴于此，本文对常用空调热回收装置原理与应用进行了探讨。
关键词：空调系统；热回收；热回收装置
Abstract: Air condition as one kind of major energy consumption equipments in building, its energy-saving and economical properties have attacted increasing attention, and heat recovery of air-conditioning system is a common energy-saving methods. Thus recovering the energy in exhaust by heat recovery device is a helpful measure. In this paper, an exploration on the principle and application of the common air condition heat recovery device.
Key words: air-conditioning system; heat recovery; heat recovery device
中图分类号：TB494文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
一、空调系统热回收的重要性
在建筑物的空调负荷中，新风负荷一般要占到空调总负荷的30%甚至更多。一般系统中空调房间的热量排放到大气中既造成城市的热污染，又白白的浪费了热能。在追求节能环保的今天对空调系统进行热回收就显得尤为重要。对空调系统的排风进行热回收有很多优点：(1) 热回收系统对新风进行了预处理，减小了空调运行负荷，在设计时可以降低制冷主机的规格，既节省了初投资，又节约了运行费用。（2）节约能耗。虽然使用热回收系统也会增加一定量的风扇或风机的能耗，但是回收系统本身所节约的能源要远远大于这一部分的能耗。有关数据显示当显热热回收装置回收效率达到70%时，系统的供暖能耗可以降低40%~50%甚至更多；(2) 具有分布式能源结构的特征，即利用当地当时的能量就地收集产生就地消费；(3)有效的回收排风中的热量或冷量，在节约能源的同时还可以加大室内的新风比，提高室内的空气品质，对环保及人类的健康都具有重要意义。
二、热回收装置回收空调热的应用
1、中间热媒式换热器热回收
中间热媒式换热器是在系统的排风和新风侧各设一组水-空气换热器，两换热器之间由泵通过乙二醇水溶液的循环，将热量传递给新风或者排风，从而预热或预冷新风。这种显热热回收也称为液体循环式热回收，其装置被称为液体循环式热回收装置，由循环泵、排风换热器、新风换热器、密闭式膨胀罐、排空阀和管道等组成。优点：①运行特性稳定可靠，使用寿命长；②设备费用低；③维修简便；④安装方便、管道布置灵活，占地面积和空间小；⑤对新风管和排风管敷设和走向的适应性好；⑥排风和新风在管路上完全隔离，其间无直接接触，故适用于医院、无菌动物实验室，以及其他可含菌、有毒、有害的工业厂房的排气热回收。缺点：有传动设备，自身消耗动力，热回收效率不高，一般<60%。在设计时要注意换热器(表冷器)的排数宜选择6～8排，迎面风速宜选择2 m/s，释放和吸收能量侧的风量不相等时，乙二醇水溶液循环量应按大风量确定。为防止换热器表面结霜，可以选择带水量调节装置或带风量调节装置两种不同形式。
2、热管热回收
热管换热器是蒸发-冷凝型的换热设备，借助工质在管内的相变实现热量的传递。由两种基本部件组成：一个密闭的容器，一种工作介质。特点：①每根热管都是完全独立、永久性密封的，由冷盘管驱动，传热时没有额外的能量损耗，无运行部件，运行可靠性高；②热管换热器的结构决定了他是典型的逆流换热，热管又几乎是等温运行，因此，热管换热器具有很高的效率，一般达到65%；③因冷热气体的换热在热管的外表面进行容易扩展受热面积；④冷热气体中间用隔板隔开，没有泄漏，无交叉污染问题，易排出冷凝水；⑤由于流体流动通道宽敞，阻力损失小；⑥从环境的适应性，余热回收效率、压力损失、防止阻塞、清洗、使用寿命等综合指标看，热管换热器占据优势。设计要点：气流通过换热器的迎面风速宜保持在2～5 m/s，一般取2.5～3.0 m/s，应优先考虑翅片比高的翅片形式，冷热段之间的隔板宜采用双层结构，防止交叉污染，排风側翅片片距宜大些或在排风入口处装设空气过滤器，换热器既可垂直安装亦可水平安装，既可几个并联亦可串联，应设冷凝水排放。由于可以根据实际空调箱尺寸来设计相应的热管的尺寸，在设计时客户所提供的机房空间比较小，对空调箱尺寸要求比较高的时候，可以优先考虑热管换热器这种热回收装置。由于热管具有很高的导热性、优良的等温性、热流密度的可变性、方向的可逆性等特点，热管换热器相对其他热回收装置而言，具有节能、高效、紧凑的优点，决定了其在空调热回收方面将具有巨大的应用潜力。
3、板式和板翅式能量回收
板式和板翅式热回收装置是一种全无运动部件，应用板式换热原理工作的换热器。这类换热器也可做成显热回收的(如铝箔板式热回收器，聚丙烯板式热回收器，热回收效率为40%～60%)和全热回收的(如高分子聚合物薄膜做成的纸状波形折擢态，效率可达75%，这种隔板间隙很小，只有水蒸气分子能够通过，而直径较大的有害气体或异味分子无法通过，同时能进行热的传递)。
特点：①新排风互不接触，可防止空气污染；②无运动部件，运行可靠；③可改变风量来调节热回收效率；④能应用于腐蚀性环境中，如化工厂，游泳池等可以设计选用此种能量回收方式。显热回收装置适用于室内温差大，湿度小的地区；全热回收装置适用于室内外温差小，湿度大的地区。缺点：在集中式空调系统的应用中，也同样需要把新风管和排风管集中在一起安装，这会给系统的布置和风管的走向带来不便。并且结构和迎面风速的限制使其占用较大的尺寸空间，因此在大风量时应用受限。
4、转轮式热回收
转轮热交换器主要有转轮、驱动马达、机壳和控制部分组成。转轮做成蜂窝状，有回收显热的，称显热交换器(如铝制)；有回收显热和潜热的，称全热交换器(如纸质)中间有分隔板，分开新风和排风。转轮式换热器效率可达70~85%。
特点：①有较高的热回收效率；②因交替逆向进风，有自净作用；③可比例调节转轮速度，适应不同季节需要。影响转轮因素：①空气速度：风速小，效率高，但面积大；②转轮速度：转轮速度与效率有一定关系，转速≤4 r/min时，效率下降明显，当转速增加到10 r/min时，效率不再变化，通常取用8～10 r/min；①为了确保转轮式换热器的回收效率，应力求使参与换热的两股空气流的风量保持相等。新、排风量比最大不宜超过1：0.75。如果实际工程中新风量很大，多余的风量可通过专设的旁路管旁通；②在采用转轮式换热器的情况下，为保证其长期正常运行，新风必须先行通过效率不低于30%的粗效过滤器过滤处理；③对于冬季室外温度很低的严寒地区，设计时应校核计算其运行有无霜冻之可能。如有可能结冰，则应在新风进入热回收器之前采取预热措施；④在春秋季，当不需转轮式换热器运行，而又无旁通风管可供利用时，可控制转轮每隔一段时间自动定期地转动一次，以减少可能的积尘；⑤维护清理时，宜用压缩空气吹扫。每种热回收装置各有其优缺点：液体循环式热回收虽然价格不贵，但需要泵，存在管线泄漏和气泡等固有问题，冬天使用的回路中需要充注抗冻剂还需要膨胀箱，泵运行消耗电能；热管热回收集所有优点于一身，但实际在选用时我们发现其价格比较高；板式（板翅式）热回收效率高但难清洗，容易存积冷凝水，导致霉菌滋生；转轮热回收效率高但需要精心维护且易于导致交叉污染。
三、结语
热回收装置的使用在保证室内足够的新鲜空气置换的前提下，降低了空调系统运行中的冷负荷、热负荷，从而降低了耗电量，真正使其成为健康、节能、环保的新型空调。在设计选择时要结合各热回收器的优点，针对不同的用户，合理的设计、选用不同的能量回收装置。
参考文献
[1]季阿敏，孟庆.热管在空调节能中应用探讨.哈尔滨商业大学学报,2007(5).
[2]杨昭，热管热回收装置在空调系统中的应用研究.热管技术和应用,2008(3)
[3]任华华，冯圣红.分离式热管在空调系统中的应用现状及前景分析.节能,2007(9).
关键词：空调系统；热回收；热回收装置
Abstract: Air condition as one kind of major energy consumption equipments in building, its energy-saving and economical properties have attacted increasing attention, and heat recovery of air-conditioning system is a common energy-saving methods. Thus recovering the energy in exhaust by heat recovery device is a helpful measure. In this paper, an exploration on the principle and application of the common air condition heat recovery device.
Key words: air-conditioning system; heat recovery; heat recovery device
中图分类号：TB494文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
一、空调系统热回收的重要性
在建筑物的空调负荷中，新风负荷一般要占到空调总负荷的30%甚至更多。一般系统中空调房间的热量排放到大气中既造成城市的热污染，又白白的浪费了热能。在追求节能环保的今天对空调系统进行热回收就显得尤为重要。对空调系统的排风进行热回收有很多优点：(1) 热回收系统对新风进行了预处理，减小了空调运行负荷，在设计时可以降低制冷主机的规格，既节省了初投资，又节约了运行费用。（2）节约能耗。虽然使用热回收系统也会增加一定量的风扇或风机的能耗，但是回收系统本身所节约的能源要远远大于这一部分的能耗。有关数据显示当显热热回收装置回收效率达到70%时，系统的供暖能耗可以降低40%~50%甚至更多；(2) 具有分布式能源结构的特征，即利用当地当时的能量就地收集产生就地消费；(3)有效的回收排风中的热量或冷量，在节约能源的同时还可以加大室内的新风比，提高室内的空气品质，对环保及人类的健康都具有重要意义。
二、热回收装置回收空调热的应用
1、中间热媒式换热器热回收
中间热媒式换热器是在系统的排风和新风侧各设一组水-空气换热器，两换热器之间由泵通过乙二醇水溶液的循环，将热量传递给新风或者排风，从而预热或预冷新风。这种显热热回收也称为液体循环式热回收，其装置被称为液体循环式热回收装置，由循环泵、排风换热器、新风换热器、密闭式膨胀罐、排空阀和管道等组成。优点：①运行特性稳定可靠，使用寿命长；②设备费用低；③维修简便；④安装方便、管道布置灵活，占地面积和空间小；⑤对新风管和排风管敷设和走向的适应性好；⑥排风和新风在管路上完全隔离，其间无直接接触，故适用于医院、无菌动物实验室，以及其他可含菌、有毒、有害的工业厂房的排气热回收。缺点：有传动设备，自身消耗动力，热回收效率不高，一般<60%。在设计时要注意换热器(表冷器)的排数宜选择6～8排，迎面风速宜选择2 m/s，释放和吸收能量侧的风量不相等时，乙二醇水溶液循环量应按大风量确定。为防止换热器表面结霜，可以选择带水量调节装置或带风量调节装置两种不同形式。
2、热管热回收
热管换热器是蒸发-冷凝型的换热设备，借助工质在管内的相变实现热量的传递。由两种基本部件组成：一个密闭的容器，一种工作介质。特点：①每根热管都是完全独立、永久性密封的，由冷盘管驱动，传热时没有额外的能量损耗，无运行部件，运行可靠性高；②热管换热器的结构决定了他是典型的逆流换热，热管又几乎是等温运行，因此，热管换热器具有很高的效率，一般达到65%；③因冷热气体的换热在热管的外表面进行容易扩展受热面积；④冷热气体中间用隔板隔开，没有泄漏，无交叉污染问题，易排出冷凝水；⑤由于流体流动通道宽敞，阻力损失小；⑥从环境的适应性，余热回收效率、压力损失、防止阻塞、清洗、使用寿命等综合指标看，热管换热器占据优势。设计要点：气流通过换热器的迎面风速宜保持在2～5 m/s，一般取2.5～3.0 m/s，应优先考虑翅片比高的翅片形式，冷热段之间的隔板宜采用双层结构，防止交叉污染，排风側翅片片距宜大些或在排风入口处装设空气过滤器，换热器既可垂直安装亦可水平安装，既可几个并联亦可串联，应设冷凝水排放。由于可以根据实际空调箱尺寸来设计相应的热管的尺寸，在设计时客户所提供的机房空间比较小，对空调箱尺寸要求比较高的时候，可以优先考虑热管换热器这种热回收装置。由于热管具有很高的导热性、优良的等温性、热流密度的可变性、方向的可逆性等特点，热管换热器相对其他热回收装置而言，具有节能、高效、紧凑的优点，决定了其在空调热回收方面将具有巨大的应用潜力。
3、板式和板翅式能量回收
板式和板翅式热回收装置是一种全无运动部件，应用板式换热原理工作的换热器。这类换热器也可做成显热回收的(如铝箔板式热回收器，聚丙烯板式热回收器，热回收效率为40%～60%)和全热回收的(如高分子聚合物薄膜做成的纸状波形折擢态，效率可达75%，这种隔板间隙很小，只有水蒸气分子能够通过，而直径较大的有害气体或异味分子无法通过，同时能进行热的传递)。
特点：①新排风互不接触，可防止空气污染；②无运动部件，运行可靠；③可改变风量来调节热回收效率；④能应用于腐蚀性环境中，如化工厂，游泳池等可以设计选用此种能量回收方式。显热回收装置适用于室内温差大，湿度小的地区；全热回收装置适用于室内外温差小，湿度大的地区。缺点：在集中式空调系统的应用中，也同样需要把新风管和排风管集中在一起安装，这会给系统的布置和风管的走向带来不便。并且结构和迎面风速的限制使其占用较大的尺寸空间，因此在大风量时应用受限。
4、转轮式热回收
转轮热交换器主要有转轮、驱动马达、机壳和控制部分组成。转轮做成蜂窝状，有回收显热的，称显热交换器(如铝制)；有回收显热和潜热的，称全热交换器(如纸质)中间有分隔板，分开新风和排风。转轮式换热器效率可达70~85%。
特点：①有较高的热回收效率；②因交替逆向进风，有自净作用；③可比例调节转轮速度，适应不同季节需要。影响转轮因素：①空气速度：风速小，效率高，但面积大；②转轮速度：转轮速度与效率有一定关系，转速≤4 r/min时，效率下降明显，当转速增加到10 r/min时，效率不再变化，通常取用8～10 r/min；①为了确保转轮式换热器的回收效率，应力求使参与换热的两股空气流的风量保持相等。新、排风量比最大不宜超过1：0.75。如果实际工程中新风量很大，多余的风量可通过专设的旁路管旁通；②在采用转轮式换热器的情况下，为保证其长期正常运行，新风必须先行通过效率不低于30%的粗效过滤器过滤处理；③对于冬季室外温度很低的严寒地区，设计时应校核计算其运行有无霜冻之可能。如有可能结冰，则应在新风进入热回收器之前采取预热措施；④在春秋季，当不需转轮式换热器运行，而又无旁通风管可供利用时，可控制转轮每隔一段时间自动定期地转动一次，以减少可能的积尘；⑤维护清理时，宜用压缩空气吹扫。每种热回收装置各有其优缺点：液体循环式热回收虽然价格不贵，但需要泵，存在管线泄漏和气泡等固有问题，冬天使用的回路中需要充注抗冻剂还需要膨胀箱，泵运行消耗电能；热管热回收集所有优点于一身，但实际在选用时我们发现其价格比较高；板式（板翅式）热回收效率高但难清洗，容易存积冷凝水，导致霉菌滋生；转轮热回收效率高但需要精心维护且易于导致交叉污染。
三、结语
热回收装置的使用在保证室内足够的新鲜空气置换的前提下，降低了空调系统运行中的冷负荷、热负荷，从而降低了耗电量，真正使其成为健康、节能、环保的新型空调。在设计选择时要结合各热回收器的优点，针对不同的用户，合理的设计、选用不同的能量回收装置。
参考文献
[1]季阿敏，孟庆.热管在空调节能中应用探讨.哈尔滨商业大学学报,2007(5).
[2]杨昭，热管热回收装置在空调系统中的应用研究.热管技术和应用,2008(3)
[3]任华华，冯圣红.分离式热管在空调系统中的应用现状及前景分析.节能,2007(9).