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摘要：本文首先对毛细热管热回收技术进行了系统介绍，对热管热回收系统在空调系统的运用与安装进行了说明，最后通过工程案例对热管热回收效果和传统的空调形式进行了一个对比，通过工程项目运行数据发现热管热回收夏季节能率在13%以上，冬季节能率在40%以上，应用在空调热回收系统中有很好的节能效果。
关键词：毛细热管；余热回收；除湿系统；节能；焓差；交叉污染
引言
随着社会进步和人们生活水平的提高，建筑能耗越来高。在一些发达国家建筑能耗在全球能源的消耗中占有相当大的比例。在我国建筑能耗占全国总能耗的20%，这其中有60%~70%是用于建筑的采暖和空调，可见空调系统节能潜力很大。本文将探讨热管热回收技术在中央空调中的运用，为空调系统余热回收提供一种新方法。
1毛细热管的工作原理
热管是一种能远距离传输能量的热交换装置，具有热阻低，能在温差较小的状态下运行等特点。传统热管必须垂直工作，工作原理图如图1.1所示，下部蒸发端，液体介质吸收热量，液体沸腾产生蒸汽成为气态，蒸汽上升到管子上部冷凝端，释放热量给周围环境后，蒸汽冷凝成液态返回到管子下部的蒸发段。通常，传统热管当蒸发器在冷凝器之上时，由于重力的影响，将限制热管的循环，但热毛细动力循环式热管却不受此限制，热毛细动力循环式热管内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管一端为蒸发端，另外一端为冷凝端，当热管一端受热时，毛细管中的液体迅速汽化，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发端，如此循环不止，热量由热管一端传至另外一端。
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图1.1 传统热管工作原理示意图
2 毛细热管在空调系统中运行
2.1排风热回收
热管在空调系统中运用最广泛的就是余热回收，利用排风中的能量对新风进行预处理，热回收系统运用在通常的一次回风系统中，换热后的新风和回风进行一次混合，经表冷段处理至露点，再热至需要的工作状态点（通常，在舒适空调，为了节能，通常都不进行再热过程）。通过分析空气处理过程，我们可以得出热回收的能量为新风处理前后的焓差。
2.2 空气除湿过程
夏季空气潮湿闷热，空调系统都要进行除湿来达到舒适性要求，一般夏季舒适性空调湿度保持在40~60%左右，传统空调系统空气经过盘管降到需要的露点温度，除掉空气中多余的水分，再经过热热盘管加热至需要的干球温度进行送风。
先表冷再加热，造成冷量的很大浪费，用热管除湿，可以利用表冷后的冷空气对新风进行预处理，不仅可以减少表冷盘管的冷量，而且可以不需要再设置蒸汽（热水）加热段，工作原理如下图2.1所示，
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图2.1 热管除湿空气处理过程
3 工程应用实例
下面我们通过现场两个实际案例来对热管热回收系统进行具体的分析，数据来自某热管生产厂家现场实测。
3.1 热管运用在排风热回收系统
某工程中，直流式空调系统工程总风量50000m3/h，夏季室内排风温度26℃，室外新风进风35℃，冬季室内排风温度20℃，室外新风进风6℃，空气处理过程参数如图3.1、3.2所示，热回收计算过程如表3.1、3.2所示。
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图3.1 夏季空气处理参数 图3.2 冬季空气处理参数
表3.1 夏季节能率计算
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表3.2 冬季节能率计算
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通过上面的计算发现，热管系统运用在空调系统中夏季节能率在13%以上，冬季节能率在40%以上，节能效果显著。
3.2热管应用在空调除湿系统
室内工况：干球温度25℃，相对湿度45％，焓值为48.12kJ/kg；
新风工况：干球温度35.1℃/相对湿度59.09％，焓值为90.57kJ/kg；
总风量 224000 m3/h，新风量 112000 m3/h，
送风工况：干球温度21℃，相对湿度55.4%，焓值为43.241kJ/kg
一次回风方案：一次回风混分点温度为30℃，相对湿度：55.93%，焓值为68.91kJ/kg。
表冷器冷却后状态点为干球温度12.5℃，相对湿度95％，焓值为34.5kJ/kg；
蒸汽再热状态点为干球温度21℃，相对湿度55.4％，焓值为43.2kJ/kg；
表冷器耗冷量：（68.91-34.5）×1.2×224000/3600=2568kW，蒸汽再热量：（43.2-34.5）×1.2×224000/3600=649.6kW。
热管预热点干球温度30.2℃，相对湿度78.09％，焓值为85.6kJ/kg；
表冷器冷却后状态点为干球温度12℃，相对湿度95％，焓值为33.3kJ/kg；
热管加热点干球温度17℃，相对湿度68.46％，焓值为38.3kJ/kg；
与回风混合状态点为干球温度21℃，相对湿度55.4％，焓值为43.2kJ/kg；
热管热回收冷量：（90.57-85.6）×1.2×112000/3600=185.6kW，热管再热量：（38.3-33.3）×1.2×112000/3600=186.7kW，表冷器耗冷量：（85.6-33.3）×1.2 ×112000/3600=1952kW。节能百分比为（2568-1952）/2568=23.9%。
4 结论
热毛细动力循环热管是一种高效、安装方式简单的热回收装置，可以应用在新风热回收及新风除湿系统中。热管热回收系统中新风和排风不直接接触，没有泄露，因此没有交叉污染的问题，所以热管特别适合应用在防爆区排风、有毒区排风等新回风不能污染的场合。同时热管热回收系统和转轮热回收系统相比没有转动部件，不需要额外的消耗能源，节省运行费用的同时减少了维修工作量。通过上面的分析我们可以发现，热管系统应用在空调系统中，系统比较简单，有很好的节能效果，应用前景广大。
参考文献：
[1]GB50019-2003，采暖通风与空气调节设计规范[S]中国计划出版社，2003
[2]陈振乾，施明恒. 空调系统热回收技术简介. [J]建筑热能通风空调，2000（4）
[3]陆耀庆.实用供热空调设计手册. [S]中国建筑工业出版社，2007
[4]徐伟，何燕，陈思嘉，黄伦达.热管技术在余热回收应用中的发展. [J]石油和化工节能，2007