热管技术在通风空调节能中的应用

发表时间:2020/12/24   来源:《建筑实践》2020年28期   作者:李慧玉
[导读] 本文首先阐述了热管技术的特点,
        李慧玉    
        身份证号:370628197712290013      266034
        
        
        摘要:本文首先阐述了热管技术的特点,论述了热管技术工作原理及优势,接着分析了通风空调节能中应用热管技术,最后对热管技术在通风空调节能中的应用进行了探讨。
        关键词:热管技术;通风空调节能
        引言:
        今天,中国在节能环保领域面临巨大挑战,充分利用资源和能源对中国的可持续发展至关重要。在这种背景下,热管换热器在通风空调方面起着重要作用,因为它利用了传热效率高、运行可靠、压力损失小、结构紧凑等优点。但不容否认的是,导热系数还有改进空间,今后的研究应进一步改进热管技术的研究和热管换热装置的研制,以进一步提高其在能源生产方面的性能。
        1热管技术的特点
        1.1环境适应性强
        换热器的蒸发或冷凝系统在空间和结构设计中使用热管时非常灵活。与其他换热器相比,不需要复杂的结构,从而节省了大量的设计成本,也可用于空间相对较小的较小设计项目或较小的建筑项目。此过程清楚地表明,通过冷却或冷却可以提高利用率并有效地回收散热。
        1.2传热效率较高
        热管本身的优点在于导热系数较好,电导率较高,热管换热器通过物质传递。在这种情况下,热管换热器具有较好的传热能力、较高的适应性,且不会影响较低的热差。但是,请注意,径向传热过程中的传热并未在一定程度上得到改善。因此,如果使用径向传热,则必须执行此操作。
        1.3管壁温度有着一定的可调性
        管壁温度与传热面积密切相关。当通风系统运行时,可以根据需要修改凝结或蒸汽段,以优化传热。
        1.4换热器使用的方式
        热管换热器将替换为二级分区布置,可以充分保证排风和新风不会发生交叉感染,有效避免新风的感染,所以它在很大程度上应用于医院或工厂。
        2热管技术工作原理及优势
        热管是封闭单元,由孔中的特定真空和管道中的各种操作介质组成,这些介质根据不同温度按比例填充,此元件称为传导管元件。导热系数是透过内螺纹和内螺纹的移相传递的。管的一端是蒸发管段(加热管段),另一端是冷却管段(冷却管段)。根据应用程序要求,可以在这两个部分之间设置隔离。当管子一端吸入热量时,液体中的液体吸收外部热量,迅速蒸发。蒸汽在微小的压差作用下流向热管的另一端,向外放热后凝结成液体。液体在毛细力的帮助下沿着毛细多孔材料返回蒸发段,再次被加热蒸发汽化。在连续循环中,热量从管道的一端传导到另一端。由于热管通过其内部流动液的移相,且管道内部的热阻较低,因此在温差较低的情况下,可能会产生较高的传热。
        用于回收加热气流的热管是导热。热交换器与其他类型的热交换器相比具有以下优点:第一,传热效率高。换热器是导热体传导的热量单位,热增益系数高,传热强化;第二,热管内部根据相法工作,反应迅速,传递强烈,启动时间短;第三,热管在单独的零件中运行,无需施加额外的力;第四,温度良好,管壁温度可调,热气流温差微限于外部驱动换热器;第五,热交换散热片体积小、重量轻、重量高,可满足与气候变暖有关的全球变暖需求。
        3在通风空调节能中应用热管技术
        3.1热管技术在一次回收空调系统中的应用
        在这样的空调系统中,只有少数回风会排到室外,而大多数回气与室内新鲜空气混合,造成交叉污染。但是,在系统中安装热交换可以避免室外空气和回气的混合和交叉。以夏季的工作情况为例,在安装热管换热装置后,必须通过蒸发、冷凝、湿度等方式重新加热回风量,最后在冷凝段再次升温,供风。这大大提高了空调系统的制冷和湿度效率,并可反转空调,从而降低空调的能耗,使室内环境更加舒适。冬天,加热管道的加热和冷却功能可以用来回收排气温度,降低空调的能耗。此外,科学研究表明,装有热管换热装置的空调的热回收性能明显高于普通空调。


        3.2 热管技术在新风换气机中的应用
        由于简单的热管结构,成本较低,通常使用自然重力管道。为了简化空间排列,还可以进一步细分单独管道的形状。发散管是将加热与冷却型式与可连接至软管和回水管以形成封闭回路单元的管。但需要注意的是,由于采用重力热管,冷凝段必须先放在加热段的上方,高度差必须大于10cm,否则会出现回流困难或不完全的问题。该机器类型中使用的导热系数开关在尺寸和重量上相对较小,但空气交换效率相对较高。此外,换热器气流中的压降较低。新型风力发电机中散热器和冷却体的成熟性能相结合,对实际的设计应用具有很大的价值。因此,管道技术广泛应用于现有的技术领域。
        4热管技术在通风空调节能中的应用
        4.1集中排风废热(冷)回收
        公共建筑规模比较大。此外,由于人员密度高或生产仪器的标准,空气变化也很多。比如医院洁净手术室要达到40次/h以上换气,集中排风余热(冷)回收潜力比较大。分体散热器的冷却器在冷却前利用空调系统的冷却(冷却)处理新风,新风量计算为30%,为气候系统带来7%以上的节能效果。当室外空气和排气温度之间的差异增大,室外空气的比例增大时,节能特性尤其明显。实验表明,温度超过摄氏3度时冷却消耗能量。南京、上海等长期河道的排气和磨损时间,夏季可超过1500小时,设备费用可在3年内收回。
        换热器的整体性能取决于气流速度、管线数量、软管布置、管道外部变形、核心结构以及与自然管网能量生成相关的工作等各种因素。那么换热效率会随着风速的逐渐增加而降低,阻力会随着风速的增加而变化。根据风道自然排风系统,换热风速可控制在1m/s以内,针状翅片和锥形翅片比百叶窗翅片传热效果好,压力损失小。主要因素在于百叶翅片、平板翅片和管壁接触更充分,但针翅片和圆锥翅片造成的气流扰动变大。在风道风速达到0.5m/s的情况下,使用百叶窗翅片或一排平翅片热管,换热效率基本可以达到40%,第二排可以达到70%。可以知道,随着热管数量的增加,换热效率的提高速度相对较慢,压力损失也缓慢增加。
        4.2房间空调的换气热(冷)回收
        当空调在相对潮湿的地区使用时,由于湿度低,无法创造出相对舒适的室内环境。要解决此问题,可通过安装热管换热器来创建热空气系统,而无需修改现有的空调配置。新的气流从冷却加热和冷却段进入通风系统,加热后蒸发的加热和冷却段释放回气,最终减少回气。此外,夏季空气由热管蒸发段冷却,被冷却板除湿,被热管的冷凝段加热,然后被供应空气。按照上述步骤,将增加气候系统的排气和冷却能力,从而全部或部分消除散热器的加热负荷。进而节省空调系统的能耗,最终最大限度地提高舒适度。
        过高的冷凝温度增加了冷凝器的加热负荷,缩短了冷凝器总成的寿命,降低了冷凝效率。在电容器上安装散热解决方案时,可以解决上述问题并保护电容器。为空调添加额外的热增益系统可提高散热器的冷却性能,降低冷凝压力,并降低散热器的功率损失。加热的气候变暖也可以作为其他设备的新热源,从而减少热水器、供暖锅炉等其他设备的燃料消耗,还减少了使用新热源产生的污染浪费。
        结束语:
        在空调系统中采用热管技术是可用于空调热回收和改善室内空气质量的各种应用,热管技术在空调系统中的应用分析表明,热管技术在空调系统中的应用在技术上和经济上都是合理的。热管换热器也具备优异的散热效率,以及其他热交换散热片所无法提供的优点,这显示了应用热管技术的潜力。
        参考文献:
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        [2]热管热回收空调系统的研究[J].陈振乾,施明恒.建筑热能通风空调.2018(04)
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        [5]热管技术在节能中的应用与展望[J].郎逵.节能.
        [6]热管技术在建筑节能中的应用[J].铁燕,罗会龙.建设科技.2018(12)
        [7]通风空调节能减排技术的探讨[J].刘巍.科技创新与应用.2017(21)
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