暖通空调工程中换热器的运行节能分析 黄微

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:黄微
[导读] 摘要:社会进步迅速,我国的暖通工程建设的发展也有了改善。
        (广东美的制冷设备有限公司  广东佛山  528311)
        摘要:社会进步迅速,我国的暖通工程建设的发展也有了改善。在暖通空调工程中,换热器是比较重要的设备,换热器的使用,需要不断优化和提升换热器的使用效率,降低能源消耗水平,对于能源紧张等相关问题,需要推动暖通空调技术以及系统等方面的更新。下面就主要从暖通空调节能的必要性、暖通空调工程中换热器运行节能的方法以及相关实验数据的证明和实验结果等方面来展开研究。
        关键词:暖通空调工程;换热器;运行节能分析
        引言
        暖通空调中的换热器传递着冷流体、热流体之间的能量,换热器在整个暖通空调的运行过程中能源消耗的比重非常高,为了提高资源的利用效率,应该注重换热器运行的节能控制,在换热器中全面落实运行节能的方法,完善换热器在暖通空调中的运用,确保换热器具备节能降耗的条件。换热器的类型包括:波节管式、板式、螺纹扰动盘管式、螺旋螺纹管式。供暖用换热器,一台停止工作时,运行的换热器的设计换热量应保证基本供热量的需求,寒冷地区不应低于设计供热量的65%,严寒地区不应低于设计供热量的70%。
        1暖通空调节能的必要性以及设计
        根据我国有关部门的统计数据,对于整个建筑能耗而言,需要重视空调工程的能源消耗,避免浪费大量能源,促进相关比例的增长,避免能源供需之间的矛盾,设计节能消耗逐渐成为工作人员的重要研究方向。现如今,我国的住宅面积呈现逐渐增加的趋势,应用暖通空调的用户逐渐增加,在现实运行中会产生较大的能源消耗,会产生能源消耗不协调的情况,所以需要注重能源的使用,避免产生相关的生态污染等问题,这样看来,需要注重暖通空调的的相关设计是必不可少的,重视能源消耗问题,注重相关统计数据的汇总。对于节能设计而言,主要是在以下几个设计方面,首推变频系统,在进行暖通空调的设计方面,首先就是缩减能耗,对暖通空调相关不足方面予以补充,减少相关的成本投入,注重节能设计,留下一定的空间,保证能够形成正常运转,还需要对暖通空调中的变频系统进行调整,保证负荷及时调整、变动,加强节能效果;其次是地源热泵,在埋管系统中,埋管式系统安装有较高的灵活性、适应性和控制性,在土壤之间能够进行有效热量交换,注重空气和水等换热介质,可以达到比较良好的效果。
        2暖通空调工程中换热器运行节能的方法
        2.1蒸汽节能方法
        暖通空调中换热器运行节能时提出“节约蒸汽”的要求,采用蒸汽节能方法,辅助减少暖通空调的能耗。暖通空调在建筑工程中负责采暖和生活热水,换热器运行节能中实行蒸汽节能,可以重新利用蒸汽资源,缓解换热器在运行期间的能耗压力,换热器蒸汽节能措施中专门针对汽水加热节能、蒸汽温控节能、凝结水热能回收节能进行应用,重新利用蒸汽中的热量,暖通空调的系统供应商方面,可以调节蒸汽的控制方式,促使换热器具备蒸汽换热节能的条件,同时在换热器运行期间回收二次蒸汽,达到运行节能的目标。换热器蒸汽节能在工业建筑暖通空调中与民用建筑有着明显的差异,工业建筑中换热器的蒸汽节能措施中主要以废气再利用为核心,提出尾气余热回收再利用、换热机组集成、系统节能的要求,合理利用蒸汽节能的方法,可使换热器在运行中实现节能。
        2.2电能节约方法
        暖通空调换热器的电能节约也是运行节能中的一项重要工作。

暖通空调在换热器电能节约中采用了两种方法,第一种是低沸点溶剂蒸馏回流工艺,换热器在无冷却介质的条件下就可以完成冷冻的工作,此类工艺减少了介质冷冻时电机的能源消耗,在很大程度上节约了电能资源;第二种是换热器的精细化生产工艺,精细化生产减少了换热器蒸馏时消耗的时间,有利于提高换热器的工作效率,由此实现了电能节约。
        3实验案例分析
        在三种换热器只在对冷水流量加以改变的实验中,针对其传热系数、阻力以及平均换热量变化进行分析,结果如下:(1)水流流量影响换热器传热。通过该实验,我们能够得知要是水流流量不断增加,这三种类型换热器的平移换热值以及传热系数也会随之呈现逐渐上升的趋势,当中上升趋势相对明显的为板式以及套管式,至于列管式上升趋势并不明显。之所以会产生该种情况的核心因素由于水流流量的增大而提高了流体雷诺数,所以在流体内部会生成一定的漩涡,使得流体掺混不断增强,严重限制层流底层产生破裂,提高了传热速度。但是列管式、板式以及套管这三种换热器的结构上存在着差异,其冷水和热水发生换热的位置位于列管与外观之间,因此流动空间要远大于其他两种,即便是让冷水流量增加很难提高其流速,那么也就不能有效提高流体雷诺数的,那么也就难以对层流底层破坏加以阻止,要想提高列管式的传热效果仅仅改变冷水流量是远远不够的。(2)水流流量影响换热器阻力。在实验分析过程中,我们能够发现如果提高了水流流速,不仅可以对换热器传热效果产生影响而且也使得换热器阻力进一步增大,从实验结果来看反映效果最为明显的套管式与板式换热器。因为流速变化和流动阻力变化之间的关系是正相关的,所以要是冷水流量增大会使得套管式以及板式中的流速提升,所以流动阻力也会随之增强;但是对于列管式而言,与另外两种的换热器相比其冷水流动空间会更大一些,所以即使是增大流量也很难影响冷水的流动速度,所以其流动阻力也不是发生很大的变化。(3)最佳运行流量。通过实验与有关分析能够知道,随着水流流量的不然增大即使可以增加换热量,在一定程度上能够将换热器实际运行效率有效提高,可也不能忽视其会让流动阻力增大,进而加大了换热器耗损程度。因此,从事暖通空调工程的有关研究人员应重视换热器的深入研究,制定出一个相对精准的流量值,确保在损耗最小的情况下换取最大化的换热量,而此时所明确的流量值就可以被称之为换热器的最佳运行流量。至于计算运行流量,文章认为应以总能量作为计算出发点,也就是换热器最大的阻力耗损和平均换热量之间的差值,即换热器的最佳运行流量。在试验分析之中,如果提高水流流速,能够使换热器效果产生一定的影响,导致换热器阻力不断增大,从试验效果来看,还有很多套管式和板式换热器,在水流速度方面,流速变化和流动阻力变化是正相关的,对于列管式而言,需要注重换热器的流动控制,很多流动阻力比较大。最佳运行流量。在试验数据分析来看,水流流量增大,一定程度上导致换热器运行效率提高,加大了换热器的耗损程度,在暖通空调的相关研究人员需要深入研究,根据现场实际运行情况,调节流量达到相关精确值,重视运行流量。
        结语
        在试验过程中,暖通空调的换热器运行需要全面落实相关节能方法和措施,注重降低相关能耗达到流量和传热关系佳的效果,为运行节能设计提供了更加有效的依据,尤其是在换热器运行节能设计过程中,不论是蒸汽节能还是电能节约,都可以参考,通过不断优化和提高节能效率,积极提高暖通空调的经济效益,注重为试验提高比较有力的数据分析,着重在换热器运行方面提出更加切实可行的合理化建议,保证在换热器的运行过程中实现最大程度上的节能降耗,确保换热器运行的可持续而发展。
        参考文献:
        [1]董占丰.换热器在暖通空调工程中运行节能作用探讨[J].门窗,2014,(07):389.
        [2]林毅.论换热器在暖通空调工程中运行节能的作用[J].门窗,2012,(07):286+293.
        [3]方武.换热器在暖通空调工程中运行节能的探讨[J].建筑热能通风空调,2007,(05):60-63.
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