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    熱管技術在房間空調器和熱回收上的應用 [11-11-24]   來源:瀏覽:4226


    現有房間空調器在潮濕地區使用時,因其除濕量較小,相應除去的潛熱負荷亦較小,而潮濕地區,潛熱負荷在總熱負荷中所占的比例較大。因此,房間內的空調效果并不理想,不能很好地創造出室內舒適環境,針對潮濕地區空調總熱負荷中潛熱負荷所占比例較大這一問題,文獻(3)中提出,在不改變房間空調器原有配置的壓縮機,冷凝器,蒸發器及毛細管的情況下,加上重力式熱管換熱器。這樣可以顯著地增加空調器的除濕量,并使空調器的出風濕度適宜,結果使空調器的除濕量增加30﹪—40﹪。而空調器的制冷量和功耗基本不變,所需熱管換熱器換熱面積不超過蒸發器換熱面積的2倍。熱管換熱器在空調器上布置可行,且不會使空調器的總體積增加很多。

    熱管—空調器組合系統在冬季用于回收排風熱量,減少空調器負荷,達到節能的目的。在夏季,可提高空調系統制冷能力和去濕能力,完全或部分取消再熱負荷,節省系統能耗,達到提高舒適度的目的?照{器結構簡單,制造方便,熱管和蒸發器合為一體的換熱器可以很方便地應用于窗式,柜式空調和除濕機中。從人體舒適度的角度來看,熱管空調能以更為舒適的送風來滿足人體舒適度的要求。

    間接蒸發冷卻是通過各類型的換熱器來實現的,主要類型有:⑴板式⑵管式。在這里,提出將熱管換熱器用于間接蒸發冷卻技術,形成熱管型間接蒸發冷卻器,并在熱管一端包覆吸水材料,加設噴淋裝置,這種新型熱管間接蒸發冷卻器簡圖如圖2所示。

    以夏季為例,夏季室內溫度低于室外溫度,室外新風(一次空氣)流經流道1即蒸發段,促使工作液蒸發,帶走汽化潛熱,室內排氣(二次空氣)流經流道2即冷凝段,蒸汽因蒸發段與冷凝段間的飽和壓力差使蒸汽流到冷凝段中,同時釋放潛熱,如此不斷循環,在室外新風側實現干冷效果。

    在冷凝段,淋水裝置向熱管噴淋水,為提高蒸發速度,加強換熱效率,在熱管冷凝段包覆吸水材料,由此加大接觸面積。若采用具有較強的吸放濕能力及保濕性能好的吸水材料,就能使與水膜相鄰的飽和水蒸氣迅速排出,加快冷凝段的蒸發速率,更快地釋放熱能。因(抽濕機)吸水材料具有的保濕性,就無需連續不斷地向熱管冷凝段噴淋水,這樣就大大減少了動力消耗。

    ⑴熱管是一種靠自身內部的傳熱工質在一個高真空的封閉殼體內不斷循環相變傳遞熱量的高效傳熱元件。本文提出的這種新型熱管間接蒸發冷卻器所消耗的能量僅為風機和循環水泵的能耗,與常規機械制冷相比,是一種無需輔助動力的空氣冷卻裝置,同時又是一種很好的節能裝置,通過使用這種裝置可實現冬天回收排風中的熱量來預熱新風,夏天回收排風中的冷量來預冷新風,是一種新型高效的換熱設備。

    ⑵在冷凝段包覆吸放濕能力強的吸水材料,并加設淋水裝置,在夏季運行時能大大提高蒸發速度及換熱效率,提高對新風側的干冷卻效果。

    ⑶因吸水材料具有保濕性,故無需進行連續不斷的淋水,只需對間接蒸發冷卻設備中的包覆管間歇性供水。由此進一步降低能耗。

    空調系統的能量回收是進行空調節能的內容之一。在商業建筑中,大部分空調回風經冷卻和再熱后作為送風輸送到空調房間,而其它部分的回風則排出。同時,大量新鮮空氣經處理后進入空調房間,由于新、回風需經冷熱處理,排風帶走大量能源,因而,研究空調系統熱回收對空調系統節能具有極其重要的意義。目前,國內用于回收排風能量的裝置以全熱交換器為主,已研制出相應的轉輪式換熱器,板翅式換熱器和盤管熱環式換熱器等。該類設備盡管回收效率高,但制造工藝復雜,造價高,且進、排風之間存在交叉污染,不適合于醫院及產生有害氣體的空調房間,若利用顯熱熱交換器,則進、排風溫差。ㄒ话Δt=10℃左右),勢必要加大換熱面積,同時也給風道連接帶來許多不便。熱管由于熱傳遞速度快,傳遞溫降小,結構簡單和易控制等特點,因而將廣泛應用與空調系統的熱回收和熱控制。熱管換熱器在空調節能方面的應用已引起國外廣泛的關注,以排風量為35000m3/min的采暖用空氣預熱為例,排氣溫度由40℃降到22℃,新風溫度可由0℃預熱到8℃,其回收熱量為459.976kj/h。

    隨著科學水平的不斷提高,熱管研究和工業除濕機應用領域也將不斷擴寬,新能源的開發,電子裝置芯片冷卻,筆記本電腦CPU冷卻及大功率晶體管,可控硅元件,電路控制板的冷卻,化工,動力,冶金,玻璃,輕工,陶瓷,制冷空調等領域的高效傳熱傳質設備的開發,都將促進熱管技術的進一步發展。尤其是在制冷空調行業, 由于冷熱流體間溫差小,熱管技術更能體現其優越性,使之成為實現制冷空調低能耗,高效率,冷熱源多樣性,走綠色空調之路的現實技術基礎之一。

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