整体式热管的设计开发与全热回收器的实验研究

摘要

随着建筑能耗的不断增加，以及全球能源供应紧张局面的出现，建筑节能更加被人们所重视。空调系统节能的途径有很多，其中重要的一种方式就是开发和利用热回收装置。采用热回收装置预热/预冷新风，不仅可以节约能耗，并且可以引入和加大新风量，改善室内空气品质，创造健康舒适的室内环境。 本文针对住宅空调节能，设计开发了整体式热管热回收器，并通过实验研究了全热回收器的节能性。 本文首先回顾了热管和全热换热器的发展历程及现状，并追踪近年来热管和全热换热器的发展趋势，分析指出热回收是建筑节能的重要措施，采用热回收装置是实现节能和健康双赢的一个有效手段，对于缓解能源危机有重要意义。 介绍了热管的种类及特点，详细分析了热虹吸管理论，特别是两相闭式热虹吸管原理适用于本文中设计开发的整体式热管，阐述了热管充液率的概念，为整体式热管热回收器的设计开发提供理论依据。 介绍了全热换热器的种类和特点，详细分析了全热换热器的热回收效率，包括显热效率、潜热效率和全热效率，为全热回收器的实验研究奠定理论基础。 参照热管制作标准，同时考虑节能要求，设计开发了整体式热管热回收器，用于住宅空调回收室内空气冷量，预冷室外新风，同时进行了该热回收装置的性能实验。实验结果表明热管热回收效率为52.5％，节能效果良好，具有一定的实用价值。 以板翅式全热换热器为芯体，设计制作了全热回收器，并对其节能性进行了实验研究。经测试，其显热效率、潜热效率和全热效率的平均值分别为71.1％、46.1％和64.5％，节能效果明显。通过对全热回收器和整体式热管的性能参数比较得知：两者各具特色，应结合实际情况综合考虑。 分析了不同气候条件下热回收装置的适用性。根据中国的气候条件，在南方常年较潮湿的城市(如上海、武汉、广州)较适宜用全热回收器；在北方寒冷、湿度较小的城市(如哈尔滨、北京)较适宜用显热回收装置。 热回收装置在节能与环保领域上的优势，必将带来可观的经济效益和良好的社会效益，其前景必然是乐观的。