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全热交换器在暖通空调领域的应用

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：秦园莉

[导读] 摘要：随着经济发展和时代进步，暖通空调的应用越来越广泛，而且暖通空调作为通风与空气调节的重要手段，在人们的生活和工作中起到了至关重要的作用。

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        摘要：随着经济发展和时代进步，暖通空调的应用越来越广泛，而且暖通空调作为通风与空气调节的重要手段，在人们的生活和工作中起到了至关重要的作用。现阶段常见的暖通空调虽然通风和空气调节性能非常好，但是其能源的消耗也是非常的巨大，并且还会对空气环境造成影响，加快全球变暖的步伐。因此本文基于这一现状，对全热交换器在暖通空调领域的应用进行探究，给暖通空调的发展提供一定的参考。
        关键词：全热交换器；暖通空调；应用研究
        引言：全热交换器是指含有全热交换芯体的新风、排风换气设备，不仅可以进行温度的显热交换，还可以完成湿度的潜热交换，可以通过有效的排气能量回收，降低暖通空调能源损耗的同时，减少暖通空调排气能量的释放，避免暖通空调对环境的影响，促进暖通空调向环保节能的方向发展。
        一、全热交换器的概念描述
        （一）全热交换器的定义和基本工作原理
        全热交换器是指一种含有全热交换芯体的新风、排风换气设备，其实质是一种高效节能的热回收装置，基本的工作原理是通过回收排气中的余热对引入空调系统的新风进行预热或预冷，在新风进入室内或空调机组的表冷器进行热湿处理之前，降低或增加新风焓值的方式进行工作。从而有效降低空调系统的负荷，降低空调系统的能源损耗和运行需要的费用，可以有效地解决室内空气品质与空调节能之间的矛盾，对空调系统节能领域具有一定的积极作用。
        （二）全热交换器的分类和基本构成
        现阶段比较常见的全热交换器主要分为两种，这两种的基本结构是大致相同的如图1所示，但是其材质和作用有一定的差异，这两种类型分别是：
        1 轮转式全热交换器。主要以铝、铝合金或纤维纸等板材为基料，然后配合浸涂以氯化锂等吸湿剂，做成以平板和波纹板相间排列形成，其主要的特征在于断面呈蜂窝状、外形呈轮状，可以同时进行显热和潜热交换的换热器，并且它的基料上不涂吸湿剂，即成为转轮式显热交换器。
        2 板翅式全热交换器。板翅式全热交换器主要内部结构为一个板翅式换热器，与一般的板翅式换热器不同，其隔板和板翅是一种特殊材料的薄纸，具有良好的传热和透湿性，主要通过进排气两侧存在湿差和水蒸气压力差产生的热湿交换，从而实现全热回收。
        （三）全热交换器的优势特点
        全热交换器具有换热效率高、能量回收无污染、外形紧凑小巧、使用寿命长、组合方便的特点，由于采用先进的逆流结构设计，空气在模块中的换热时间得到加长，可以有效提高换热的效率，并且主要采用高分子材料制成的纳米微孔换热膜片，使得全热交换器的透湿性和气密安全性都很好好。其次，通过六边形外形、WASSI-Ⅲ模块通风孔道的流线设计、ABS框架结构和多种模块组合形式等方式。使得全热交换器具有形紧凑小巧、使用寿命长、组合方便的优点。

        图1全热交换器结构示意图
        二、全热交换器在暖通空调领域的具体应用探究
        （一）应用思路和全热交换器选择
        探究全热交换器在暖通空调领域的应用时，要对现阶段暖通空调中出现的具体问题进行分析和总结，然后充分发挥全热交换器的优势特点，对现阶段暖通空调出现的具体问题进行解决，从而降低暖通空调的能源消耗，减少暖通空调对自然环境的影响。现阶段常见的暖通空调在运行过程中，虽然具有良好的通风和空气调节性能，能够有效提高人们生活和工作的质量，但与此同时，在享受暖通空调带来便利的同时，也要承担其能源的巨大消耗以及对空气环境造成影响的不良一面，使得本就十分严峻的能源环保节能问题更是雪上加霜。因此在探究全热交换器在暖通空调领域的应用时，要根据这些问题，充分发挥全热交换器换热效率高、能量回收无污染、外形紧凑小巧、使用寿命长、组合方便的特点，对暖通空调进行合理的改进和应用，提高暖通空调的应用价值，促进暖通空调行业的优化发展。在暖通空调领域应用全热交换器时，首先要对应用的思路和全热交换器的选择进行分析，从而为全热交换器在暖通空调中的应用提供良好的基础和前提，增强应用设计得科学合理性。
        例如在探究全热交换器在暖通空调领域的应用时，可以通过对应用的思路和全热交换器选择进行分析的方式，从而为全热交换器在暖通空调中应用提供良好的基础和前提，增强应用设计得科学合理性。首先是设计思路方面，对全热交换器在暖通空调领域的应用思路进行分析时，要根据当前暖通空调出现的具体问题，结合全热交换器的优势特点和工作原理，进行合理的思路分析，如以暖通空调能源消耗大的问题为例，一方面，利用全热交换器外形紧凑小巧、容易组合的特点，通过利用全热交换器的工作原理，完成通风和空气调节工作，适当缩小暖通空调的排气系统组成，在缩小体积的基础上，降低暖通空调的能源消耗，从而在达到空气调节需求的同时降低能源的损耗。另一方面，利用全热交换器能量回收无污染、换热效率高的特点，直接把暖通空调的空气调节部分换成全热交换器，通过其效率高、无二次回流的特点有效缩短空气调节的时间，达到降低能源损耗的目的。其次还可以利用全热交换器使用寿命长的特点，通过减少更换和维修费用的方式降低成本的损耗。综上所述在进行应用思路探究时，可以根据自身的实际需求和具体情况，进行对应的选择，从而达到自身想要的效果。而全热交换器选择方面，现阶段比较常见的全热交换器主要是轮转式全热交换器和板翅式全热交换器，其中轮转式全热交换器的应用范围比较广，主要是基于空调和通风系统进行工作，而板翅式全热交换器，则不同，主要通过进排气的两侧存在湿差和水蒸气压力差产生的热湿交换进行工作，在选择时要根据自身基础设施情况和需求进行选择。
        （二）完善全热交换器技术参数，从而提高运行稳定性
        探究全热交换器在暖通空调领域的应用时，除了通过对应用的思路和全热交换器选择进行分析的方式，从而为全热交换器在暖通空调中应用提供良好的基础和前提以外，还要对全热交换器的技术参数进行完善和设计，从而提高运行的稳定性，增强空气调节的效率和质量。
        例如探究全热交换器在暖通空调领域的应用时，除了通过对应用的思路和全热交换器选择进行分析的方式以外，还可以热交换器的技术参数进行完善和设计从而提高运行的稳定性。在设计和完善全热交换器技术参数时，可以从全热交换器效率、全热交换器额定风量、二氧化碳渗透率三个方面进行，首先是全热交换器效率方面，可以从换热器的传热有效程度和实际效率两部分进行完善和设计，其中换热器的传热有效程度，主要根据能量守恒原理可以知道，换热器两侧热流体失去的焓等于冷流体得到的焓，然后通过图2的定义式进行计算，其中ε是实际传热量q和极限意义上的最大可能传热量maxq的比值。而全热交换器的温度效率可以通过实验的方法进行确定，但一定要注意进行设计时要根据制造厂商提供的焓效率来计算，以免出现温度效率、焓效率、回收量时温度之间存在不对应的情况，使得运行安全稳定性降低。最后是二氧化碳渗透率方面，在进行应用时，一定要经过细致全面的计算，如通过图三的公式进行运算得出其具体的二氧化碳渗透数值，以免出现二氧化碳渗透值过高出现二氧化碳过多，影响空气质量的问题。

图2换热器的传热有效程度定义式

        冷测空气进、出温度冷测空气进、出温度
        图3二氧化碳渗透率公式

        三、总结
        探究全热交换器在暖通空调领域的应用时，首先要对现阶段暖通空调中出现的具体问题进行分析和总结，然后充分发挥全热交换器的优势特点，对现阶段暖通空调出现的具体问题进行解决，从而降低暖通空调的能源消耗，减少暖通空调对自然环境的影响。
        参考文献
        [1]张顺飞.浅析BIM技术在暖通空调领域中的应用[J].福建质量管理,2019,000(007):122.
        [2]丁洁.绿色建筑领域暖通空调技术的运用及意义[J].城市周刊,2019(4):83-83.
        [3]蔡国庆.浅谈自控在暖通空调系统中的应用和发展[J].环球市场,2019,000(002):385.