【摘要】：在節(jié)能減排要求日益嚴(yán)格的現(xiàn)代社會(huì),建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能成為一個(gè)重要舉措,而蓄熱換熱器是空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能中一種非常有效的熱回收節(jié)能裝置。蓄熱式熱交換器相較于其他形式的熱交換器,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝水平要求較低、成本低廉、顯熱全熱均可進(jìn)行回收等優(yōu)點(diǎn),是一種具有很大應(yīng)用前景的熱回收裝置。本文主要的研究?jī)?nèi)容是提出了一種新的蓄熱式熱交換器的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式,并采用了實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)值模擬相結(jié)合的方式探究蓄熱式熱交換器的熱工特性,作出綜合性能評(píng)價(jià)。本文主要研究?jī)?nèi)容和相關(guān)結(jié)論如下:(1)提出了蓄熱式換熱器新的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式,采用可逆軸流風(fēng)機(jī)作為運(yùn)行部件。固定進(jìn)行換熱的蓄熱體結(jié)構(gòu)而通過改變進(jìn)風(fēng)風(fēng)向來(lái)實(shí)現(xiàn)周期性的蓄熱和放熱。蓄熱室采用了以金屬鋁為蓄熱材料的板陣狀蓄熱體結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)探究表明,該型蓄熱式換熱器的熱回收效率能夠達(dá)到66%以上,相較同等條件下的傳統(tǒng)顯熱熱回收蓄熱器的平均熱回收效率提升11%,而本文提出的蓄熱式換熱器最大優(yōu)勢(shì)在于結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,安裝方便。(2)對(duì)蓄熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)研究結(jié)果表明,蓄熱體長(zhǎng)度是對(duì)熱回收效率影響最大的因素之一,600 mm蓄熱體長(zhǎng)度范圍內(nèi),每增加100 mm熱回收效率提升16%以上,但換熱系數(shù)會(huì)降低6.9%,蓄熱飽和時(shí)間平均延長(zhǎng)21%;蓄熱片間距對(duì)蓄熱器熱回收性能的影響呈階段性,蓄熱片間距低于3 mm時(shí),熱回收性能隨蓄熱片間距增大而提升,蓄熱片間距高于3 mm時(shí),傳熱性能趨于穩(wěn)定。當(dāng)蓄熱片間距保持在蓄熱片厚度的1-2倍之間時(shí),傳熱性能最好。(3)對(duì)蓄熱器的運(yùn)行參數(shù)研究結(jié)果表明,迎面風(fēng)速對(duì)蓄熱器熱回收性能的影響呈現(xiàn)山峰狀,4 m/s-6 m/s時(shí)熱回收效率最高,達(dá)到60%以上,低于或高于此范圍熱回收效率都有所降低。迎面風(fēng)速對(duì)蓄熱器換熱系數(shù)影響顯著,當(dāng)迎面風(fēng)速低于6 m/s時(shí),風(fēng)速每增加2 m/s,蓄熱器換熱系數(shù)最高增長(zhǎng)38%。(4)室內(nèi)外溫差是影響蓄熱式換熱器換熱性能的最主要因素之一,隨著室內(nèi)外溫差增大,蓄熱器的熱回收效率和傳熱速率有較大的增長(zhǎng),在3℃-7℃的溫差范圍內(nèi),溫差每增加1℃,熱回收效率平均增長(zhǎng)7.2%,蓄熱速率平均增長(zhǎng)17%。
【圖文】：

圖 1-1 感知空氣品質(zhì)不滿意率和新風(fēng)量的關(guān)系制冷還是冬季制熱，室內(nèi)外有著一定的溫差甚至有較風(fēng)運(yùn)行過程中將這一部分能量回收利用起來(lái)，則將會(huì)極改善空氣質(zhì)量的雙贏，所以新風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能與熱回收也出臺(tái)了多項(xiàng)法律法規(guī)或者標(biāo)準(zhǔn)，在一些建筑設(shè)計(jì)中比如在某些公共建筑物或者其他商業(yè)使用建筑設(shè)施上暖通空調(diào)系統(tǒng)各自分開安裝，則在新風(fēng)系統(tǒng)上必須安且熱回收效率要在 60%以上[7]。假設(shè)以 60%的熱回收調(diào)系統(tǒng)中的能耗占有率會(huì)下降到 30%以下，可以節(jié)約新得出，對(duì)于研究發(fā)展高效的熱交換器對(duì)于建設(shè)能源節(jié)實(shí)際意義。

圖 1-1 感知空氣品質(zhì)不滿意率和新風(fēng)量的關(guān)系無(wú)論是夏季制冷還是冬季制熱，室內(nèi)外有著一定的溫差甚至有較高含濕量的差值，如果在排風(fēng)和新風(fēng)運(yùn)行過程中將這一部分能量回收利用起來(lái)，則將會(huì)極大地降低能源消耗量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能和改善空氣質(zhì)量的雙贏，所以新風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能與熱回收技術(shù)的深入開發(fā)會(huì)越發(fā)重要。我國(guó)也出臺(tái)了多項(xiàng)法律法規(guī)或者標(biāo)準(zhǔn)，，在一些建筑設(shè)計(jì)中強(qiáng)制采用節(jié)能以及熱回收裝置，比如在某些公共建筑物或者其他商業(yè)使用建筑設(shè)施上必須安裝新風(fēng)系統(tǒng)，如果其系統(tǒng)與暖通空調(diào)系統(tǒng)各自分開安裝，則在新風(fēng)系統(tǒng)上必須安裝空氣—空氣能量回收裝置，而且熱回收效率要在 60%以上[7]。假設(shè)以 60%的熱回收效率計(jì)算[8]，則新風(fēng)系統(tǒng)在整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)中的能耗占有率會(huì)下降到 30%以下，可以節(jié)約新風(fēng)系統(tǒng)能耗的六成以上，由此可以得出，對(duì)于研究發(fā)展高效的熱交換器對(duì)于建設(shè)能源節(jié)約型的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)具有十分重要的實(shí)際意義。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TK172

【參考文獻(xiàn)】

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1 馮勁梅;朱向平;曾嘉明;徐洪梁;;轉(zhuǎn)輪熱回收計(jì)算方法及節(jié)能分析[J];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年03期

2 晁陽(yáng);薦蓓蓓;韓東太;;蓄熱體余熱回收換熱器強(qiáng)化傳熱數(shù)值模擬[J];實(shí)驗(yàn)室研究與探索;2014年07期

3 呂鵬飛;裴東興;沈大偉;;基于K型熱電偶的瞬態(tài)測(cè)溫技術(shù)的研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2014年06期

4 王立峰;曹陽(yáng);陳方圓;王智超;;空氣-空氣能量回收裝置交換效率影響因素的試驗(yàn)研究[J];暖通空調(diào);2013年12期

5 封紅燕;馮毅;;新型蜂窩蓄熱體熱工特性的數(shù)值模擬[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2012年06期

6 張海強(qiáng);劉曉華;江億;;蓄熱式換熱器周期性換熱過程的性能分析[J];暖通空調(diào);2011年03期

7 鮑華;譚洪衛(wèi);;大空間廠房空調(diào)熱回收轉(zhuǎn)輪節(jié)能性實(shí)證研究[J];建筑熱能通風(fēng)空調(diào);2011年01期

8 王維剛;;蓄熱式換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];化工機(jī)械;2010年04期

9 崔中堅(jiān);劉剛;王海;馮震;;蓄熱式換熱器的仿真模擬與研究[J];建筑熱能通風(fēng)空調(diào);2010年03期

10 李芳;林澤安;彭飛;齊淑芳;戎曄;王文治;;全熱交換器交換效率影響因素的試驗(yàn)研究[J];制冷與空調(diào);2010年02期

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4 陳佳;散堆環(huán)狀蓄熱體蓄熱換熱器熱工特性研究[D];華南理工大學(xué);2014年

5 陶冶;空氣—空氣全熱交換器的性能研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];青島理工大學(xué);2013年

6 高陽(yáng);蜂窩陶瓷蓄熱體傳熱與阻力特性的研究[D];重慶大學(xué);2008年

7 程玉蓉;用于建筑節(jié)能的相變蓄熱材料熱性能研究[D];浙江大學(xué);2006年

8 李洪宇;蓄熱室熱工特性及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];昆明理工大學(xué);2005年

9 張偉偉;板式全熱交換器的熱濕傳遞性能及其節(jié)能性的研究[D];天津大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2605601