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哈雷釬焊板式換熱器
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住宅用通風換熱器的研究

點擊:1361 日期:[ 2014-04-26 22:55:13 ]
作者:郭 建 唐志偉 何 曙 馬重芳摘要:提出了一種自行加工設計的用于空調余熱回收的通風換熱器,并對該換熱器的性能進行了實驗研究。在大量實驗結果的基礎上,得出了該換熱器的換熱性能和流動阻力情況結果表明,該換熱器具有換熱效果好,阻力小的特點,說明在實際應用中是可行的,也是有效的是值得推廣的空調節能技術。關鍵詞:通風換熱器 換熱性能 阻力損失 節能0 前言隨著人民生活水平的提高,人們對生活質量的要求也在不斷地提高,各種各樣的空調器已進入千家萬戶以及大酒店、寫字樓等公共場所,從而使空調系統的能耗成為建筑能耗中的大戶。據統計在發達國家中暖通空調能耗占建筑能耗的65%;而建筑能耗在社會總能耗中的比例主要決定于國家的經濟情況,發達國家建筑用能一般占到全國總能耗的30%~40%;因此暖通空調系統的能耗在全國能耗中所占的比例是較大的。我國的采暖用能占全國總能耗的9 6%,并且隨著經濟的發展,采暖的范圍日益擴大,空調的應用迅速增加。在目前能源狀況較為緊張的形勢下,空調系統的能源有效利用和節能就成為設計中必需考慮的問題之一。通風換熱技術是目前暖通空調系統節能中應用前景廣泛的技術之一。進行通風換熱一方面向室內提供新鮮空氣,降低室內CO2及各種有害的濃度,保證室內空氣的清新,使居住者有一個健康、舒適的生活和工作環境;另一方面利用排出的污氣和引入室內的空氣間的溫度差,使兩種氣體在進行換氣的同時進行熱量的交換,回收排出氣體所攜帶的部分熱量,以達到節能的目的。對此,本文提出了一種以板式換熱器為換熱元件的通風換熱器,并對其性能進行了實驗測試。1 實驗方法和實驗數據處理由于通風余熱回收技術的實驗研究在我國目前還處于起步階段,從節約成本和便于搭建實驗臺的角度考慮,加工出一臺小型樣機,按照實際情況搭建了實驗臺,通過對其性能測試積累了一些經驗,既為同類實驗提供參考,又為進一步的優化設計奠定基礎。1 1 實驗方法介紹整個實驗臺的系統圖如圖1所示,它由空氣處理系統和數據采集系統兩部分組成。(1)空氣處理系統圖中上部左邊管道為新風管道,右邊為排風管道。新風和排風的溫度均通過調節恒溫水槽的溫度來控制,以便模擬夏季工況進入換熱器的室內外空氣溫度,新風和排風分別經換熱器換熱后直接排出。(2)數據采集系統為了測量換熱效果,分別在新、排風的進、出口管道上均裝有T型鎧銅—康銅熱電偶,為了保證測量精度,所有熱電偶均采用恒溫水域法與具有0 1刻度的二級標準水銀溫度進行對比標定,所有熱電偶均與Agilent34790A數據采集儀相連,然后通過計算機顯示和進行數據處理;另外在新、排風入口管道上裝有Testo425型便攜式熱線風速儀,測量進入換熱器的空氣流速;在新、排風的進、出口設有側壓孔,與微差壓計相連,測量換熱器新風側和排風側的進、出口壓差;同時通過調速開關改變風機的轉速,以便測定在不同風速下換熱器的性能。1 2 實驗數據處理本實驗測量的主要參數有換熱器進出口空氣溫度,流速,換熱器壓降,通過自動數據采集系統將實驗數據輸入計算機。待實驗工況達到穩定后,吸熱量和放熱量比較接近,熱平衡誤差小于5%開始采集數據。忽略散熱損失,換熱量的計算采用下述公式:Q=mhcph(Th1-Th2)=mccpc(Tc2-Tc1)(1)換熱效率的計算公式為:η=Th1-Th2Th1-Tc1(2)式(1)(2)中:Q—新風、排風側換熱量,W;mh,mc—新風、排風量,m3·s-1;cph,cpc—空氣的定壓比熱,取1005J·Kg-1·℃-1;Th1—新風入口溫度,℃;Th2—新風出口溫度,℃;Tc1—排風入口溫度,℃。2 實驗結果分析整個實驗過程均是以北京地區夏季工況為例進行的,其空調房間室內溫度保持在26℃,室外溫度為32℃~40℃。圖2給出了在進、排風量相等,不同室內外溫差下,換熱量隨風量的變化曲線。從圖中可以看出在相同的室內外溫差下,隨著風量的增加,換熱量變大;另外,當風量一定時,隨著室內外溫差的變大,換熱量也在逐漸增加。圖3給出了夏季工況空調房間室內溫度保持在26℃,不同風速下,室外新風經通風換熱器換熱后的溫度變化情況。從圖中可以看出,當風速保持不變,隨著室內外溫差的進一步變大,新風經通風換熱器換熱后的冷卻效果十分明顯,也就是說,相對于換熱前,為了達到室內工況,處理新風所需要的制冷量變小,空調耗能減少,節能效果明顯。另外,在相同的室內外溫差下,隨著風速的降低,新風經通風換熱器換熱后溫降進一步增大。圖4給出了換熱效率隨風量的變換曲線,從圖中可以看出隨著風速的增加,換熱效率逐漸降低。圖5給出了換熱器冷熱兩側壓降隨風速的變化曲線,隨著風速的增加,換熱器冷熱兩側的壓力損失也隨之增大。3 結論(1)通過性能測試表明,自行設計開發加工的通風換熱器基本達到了設計要求;(2)通風換熱器的換熱效率為53-65%,且隨著風速的降低,換熱效率還會進一步提高;(3)應用自行開發的通風換熱器進行余熱回收,具有十分明顯的節能效果。參考文獻1 楊世銘 傳熱學(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1987 2 陸耀慶 供暖通風設計手冊[M] 北京:中國建筑工業出版社,1987
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