CN1462862A - 热管式中央空调空气热回收装置 - Google Patents

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Abstract

热管式中央空调空气热回收装置是通过利用热管管内工作液体的相态变化对中央空调排风中的冷量或热量回收利用的空气热回收装置。主要包括热管换热器、冷空气换热腔体、热空气换热腔体、若干风阀和若干风口接头等组成。在工程安装时，热管式中央空调空气热回收装置的冷空气换热腔体在上面，其热空气换热腔在下面，新风进口接头与空调系统的新风管连接，两个送风口接头均与空调系统的送风管道连接，排风进口接头与空调系统的排风管道上游连接，两个排风出口接头均与空调系统的排风管道下游连接。通过控制热管式中央空调空气热回收装置中风阀的关闭来确定其工作工况。该装置没有运动部件，不消耗任何额外能量，适应性强，不论在夏季还是在冬季都可以对中央空调系统排风中的能量进行回收利用，热回收效率高，维护方便，具有显著的社会效益和经济效益。

Description

热管式中央空调空气热回收装置
技术领域
本发明涉及的是一种空调系统空气热回收装置，特别是一种利用热管管内工作液体的相态变化进行热传递的热管式中央空调空气热回收装置。属于供暖、通风和空调工程技术领域。
背景技术
HVAC(供暖、通风和空调)是建筑物能耗大户。在欧美国家，HVAC能耗约占建筑物总能耗的65％左右；而在我国轻纺工业企业里，空调、制冷系统能量消耗占企业总能量消耗的比例也相当大，以棉纺厂、手表厂、洗片厂为例，夏季空调、制冷使用的电量占全厂用电量45％以上，有的达到60％以上。由此可见，HVAC的节能具有相当重要的意义。对于通风空调系统，一般总是需要部分或全部排走室内空气，补充室外新风。在排风的过程中，必然会将一部分有用的能量(热量或冷量)白白放走，同时为了对新风进行处理又要投入新的能量。如果在系统中安装热回收装置对排风中的热量或冷量进行回收，并用这些回收的能量对新风作预处理，将会使空调系统节省很多能量。
目前，常用的中央空调空气热回收装置主要有：转轮式热回收装置、板式热回收装置和水路循环式热回收装置等。在已有的技术中，申请号为(97203366)，名称为(节能转轮除湿机)的发明专利；申请号为(97203199)，名称为(吸湿转轮)的发明专利等都属转轮式热回收装置；申请号为(01278837)，名称为(波纹板逆流式空气-空气热回收器)的发明专利；申请号为(96209767)，名称为(全热回收换气装置)的发明专利等均属板式热回收装置；申请号为(00200740)，名称为(热环)的发明专利属于水路循环式热回收装置。转轮式热回收装置需要耗费电能，而且需要定时更换材料，维护比较烦琐，运行费用较高。板式热回收装置不带传动部件，其结构简单，造价便宜，但它对隔板的材料有非常高的要求，需要经常更换，维护困难且热回收效率不高。水路循环式热回收装置中的循环泵需要耗费能量，且热回收效率不高，它只在室外温度较低的冬季才能有较好的节能效果。
发明内容
为了克服已有技术的缺陷与不足，适应我国空调行业节能事业的发展，本发明设计一种利用热管管内工作液体的相态变化进行热传递的热管式中央空调空气热回收装置，该装置能对中央空调系统排风中的热量或冷量进行回收，并利用回收的热量或冷量对中央空调系统的新风进行预处理，适用范围广，不受季节和地域的限制，热回收效率高，维护方便。
本发明主要包括热管换热器、冷空气换热腔体、热空气换热腔体、若干风阀和若干风口接头等组成。其中热管换热器由许多独立的传热元件——热管组成，热管换热器中有分隔板，使每根热管的冷凝段和蒸发段分别处于冷空气换热腔体和热空气换热腔体内，每根热管的冷凝段被冷空气换热腔体中的冷空气冷却，而其蒸发段被热空气换热腔体中的热空气加热。热管内的工作液体为氨或氟里昂(R12)。工作液体在热管的蒸发段通过管壁面从热空气流中吸热而成为蒸汽，蒸汽在管中央迅速流向冷凝段，在冷凝段通过管壁将热传递给管外侧的冷空气流，于是工作液被冷凝，变成液态的工作液体借助重力作用沿管壁面流回蒸发段，再从热气流吸收蒸发，如此循环，就可以将热气流中热能源源不断地传递给冷流体，从而达到回收利用中央空调系统排风中冷量或热量的目的。为了防止新、排风空气间的交叉污染问题，换热器中分隔板与热管连接处需密封。
在工程安装时，热管式中央空调空气热回收装置的冷空气换热腔体在上面，其热空气换热腔在下面，其新风进口接头与空调系统的新风管连接，其两个送风进口接头均与空调系统的送风管道连接，其排风进口接头与空调系统的排风管道上游连接，其两个排风出口接头均与空调系统的排风管道下游连接。通过控制热管式中央空调空气热回收装置中风阀的关闭来确定其工作工况(主要是夏季工作工况和冬季工作工况)。
热管式中央空调空气热回收装置没有运动部件，不消耗任何额外能量，适应性强，不论在夏季还是在冬季都可以对中央空调系统排风中的能量进行回收利用，具有显著的经济效益和社会效益。
附图及具体实施方式：
图1热管式中央空调空气热回收装置结构示意图
图2热管式中央空调空气热回收装置夏季工作示意图
图3热管式中央空调空气热回收装置冬季工作示意图
图中，1是冷空气换热腔体，2是热空气换热腔体，3是热管换热器，4是热管，5是换热肋片，6是新风进口接头，7是排风进口接头，8是排风出口A接头，9是排风出口B接头，10是送风口C接头，11是送风口D接头，12是E风阀，13是F风阀，14是G风阀，15是H风阀，16是I风阀，L7是J风阀，18是K风阀，19是L风阀，20是密封隔板，21是热回收装置壳体。
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。
如图1所示，本发明装置主要包括冷空气换热腔体1，热空气换热腔体2，热管换热器3，热管4，换热肋片5，新风进口接头6，排风进口接头7，排风出口A接头8，排风出口B接头9，送风口C接头10，送风口D接头11，E风阀12，F风阀13，G风阀14，H风阀15，I风阀16，J风阀17，K风阀18，L风阀19，密封隔板20，热回收装置壳体21。
热管式中央空调空气热回收装置的壳体21为长方体形状，热管换热器3位于装置的正中央，热管换热器3内装有热管4和换热肋片5，密封隔板20为一带有多个圆孔的长方形平板，它的四个边分别与壳体21的四内侧面进行无缝连接，将热回收装置壳体21的内空间分隔成两个均等的腔体，即冷空气换热腔体1和热空气换热腔体2，热管4的冷凝段(上部管段)处在冷空气换热腔体1中，热管4的蒸发段(下部管段)处在热空气换热腔体2中，密封隔板20上的圆孔数目与热管4的数目相同，为了保证圆孔与热管4绝热段(即中间管段)外表面的接触区没有明显的缝隙，圆孔大小以热管刚好可以通过为宜，热管换热器3中的换热肋片5均为带有多个圆孔的长方形薄铝板，其上面的圆孔与密封隔板20上的圆孔大小一样且上下一一对齐，在壳体21上表面的相应位置也有相同大小的圆孔，这样，热管可以比较方便地从壳体21上表面的圆孔插入热管换热器3内，新风进口接头6与壳体21的左外侧面连接，排风进口接头7与壳体21的右外侧面连接，排风出口A接头8和排风出口B接头9处于热管换热器3的左边，并分别与壳体21的上外侧面和下外侧面连接，送风口C接头10和送风口D接头11处于热管换热器3的右边，并分别与壳体21的上外侧面和下外侧面连接，壳体21上有八个风口并对应有八个风阀，其中，E风阀12、G风阀14、I风阀16和L风阀19与冷空气换热腔体1相连，F风阀13、H风阀15、J风阀17和K风阀18与热空气换热腔体2相连，E风阀12和F风阀13位于新风进口接头6与壳体21的连接处，I风阀16和J风阀17位于排风进口接头7与壳体21的连接处，G风阀14位于排风出口A接头8与壳体21的连接处，H风阀15位于排风出口B接头9与壳体21的连接处，L风阀19位于送风口C接头10与壳体21的连接处，K风阀18位于送风口D接头11与壳体21的连接处，新风进口接头6接中央空调系统的新风风道，排风进口接头7接中央空调系统的排风上游风道，排风出口A接头8和排风出口B接头9均接中央空调系统的排风下游风道，送风口C接头10和送风口D接头11均接中央空调系统的送风风道。
热回收装置壳体21由绝热材料制成，密封隔板20由普通钢板制成，新风进口接头6、排风进口接头7、排风出口A接头8、排风出口B接头9、送风口C接头10以及送风口D接头11均由镀锌钢板制成，热管4的冷凝段和蒸发段均以铝为管材，热管4中间的管段以绝热材料为管材，热管4中的工作液为氨或氟里昂(R12)。
如图2所示，在夏季运行工况下，E风阀12、H风阀15、J风阀17和L风阀19全部关闭，F风阀13、G风阀14、I风阀16和K风阀18全部打开，室外新风从F风阀13进入热空气换热腔体2，被热管换热器3的蒸发段冷却以后，经过K风阀18和送风口D接头11进入中央空调系统送风管道内，与此同时，室内排风通过I风阀16进入冷空气换热腔体1，被热管换热器3的冷却段加热以后，经过G风阀14和排风出口A接头8排出室外，从而完成了室内排风冷量的回收和利用。
如图3所示，在冬季运行工况下，F风阀13、G风阀14、I风阀16和K风阀18全部关闭，E风阀12、H风阀15、J风阀17和L风阀19全部打开，室外新风从E风阀12进入冷空气换热腔体1，被热管换热器3的冷凝段加热以后，经过L风阀19和送风口C接头10进入中央空调系统送风管道内，与此同时，室内排风通过J风阀17进入热空气换热腔体2，被热管换热器3的蒸发段冷却以后，经过H风阀15和排风出口B接头9排出室外，从而完成了室内排风热量的回收和利用。

Claims (2)

1.一种热管式中央空调空气热回收装置，主要包括冷空气换热腔体(1)，热空气换热腔体(2)，热管换热器(3)，热管(4)，换热肋片(5)，新风进口接头(6)，排风进口接头(7)，排风出口A接头(8)，排风出口B接头(9)，送风口C接头(10)，送风口D接头(11)，E风阀(12)，F风阀(13)，G风阀(14)，H风阀(15)，I风阀(16)，J风阀(17)，K风阀(18)，L风阀(19)，密封隔板(20)，热回收装置壳体(21)，其特征在于该装置是通过利用热管(4)管内工作液体的相态变化对排风中的冷量或热量进行回收利用，热回收装置的壳体(21)为长方体形状，热管换热器(3)位于装置的正中央，热管换热器(3)内装有热管(4)和换热肋片(5)，密封隔板(20)为一带有多个圆孔的长方形平板，它的四个边分别与壳体(21)的四内侧面进行无缝连接，将热回收装置壳体(21)的内空间分隔成两个均等的腔体，即冷空气换热腔体(1)和热空气换热腔体(2)，热管(4)的冷凝段(上部管段)处在冷空气换热腔体(1)中，热管(4)的蒸发段(下部管段)处在热空气换热腔体(2)中，密封隔板(20)上的圆孔数目与热管(4)的数目相同，换热肋片(5)为带有多个圆孔的长方形薄铝板，其上面的圆孔与密封隔板(20)上的圆孔大小一样且上下一一对齐，在壳体(21)上表面的相应位置也开有相同大小的圆孔，热管(4)从壳体(21)上表面的圆孔插入热管换热器(3)内，新风进口接头(6)与壳体(21)的左外侧面连接，排风进口接头(7)与壳体(21)的右外侧面连接，排风出口A接头(8)和排风出口B接头(9)处于热管换热器(3)的左边，并分别与壳体(21)的上外侧面和下外侧面连接，送风口C接头(10)和送风口D接头(11)处于热管换热器(3)的右边，并分别与壳体(21)的上外侧面和下外侧面连接，壳体(21)上有八个风口并对应有八个风阀，其中，E风阀(12)、G风阀(14)、I风阀(16)和L风阀(19)与冷空气换热腔体(1)相连，F风阀(13)、H风阀(15)、J风阀(17)和K风阀(18)与热空气换热腔体(2)相连，E风阀(12)和F风阀(13)位于新风进口接头(6)与壳体(21)的连接处，I风阀(16)和J风阀(17)位于排风进口接头(7)与壳体(21)的连接处，G风阀(14)位于排风出口A接头(8)与壳体(21)的连接处，H风阀(15)位于排风出口B接头(9)与壳体(21)的连接处，L风阀(19)位于送风口C接头(10)与壳体(21)的连接处，K风阀(18)位于送风口D接头(11)与壳体(21)的连接处，新风进口接头(6)接中央空调系统的新风风道，排风进口接头(7)接中央空调系统的排风上游风道，排风出口A接头(8)和排风出口B接头(9)均接中央空调系统的排风下游风道，送风口C接头(10)和送风口D接头(11)均接中央空调系统的送风风道。
2.根据权利要求1所述的热管式中央空调空气热回收装置，其特征还在于该装置的壳体(21)由绝热材料制成，密封隔板(20)由普通钢板制成，新风进口接头(6)、排风进口接头(7)、排风出口A接头(8)、排风出口B接头(9)、送风口C接头(10)以及送风口D接头(11)均由镀锌钢板制成，热管(4)的冷凝段和蒸发段均以铝为管材，热管(4)的中间管段以绝热材料为管材，热管(4)中的工作液为氨或氟里昂(R12)。
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