了解旋转式热交换器的能量回收

影响能源效率的关键技术要素

了解旋转式热交换器的能量回收——影响能源效率的关键技术要素

根据系统的热力参数，热回收系统可分为两类：高热力参数（70 以上）废热能量回收和转化系统^oC) 以及低热参数废热能量回收和转换系统 (低于 70^oC).

70 以上的热回收和能量转换系统^oC用于能源、食品、化工和其他过程工业的工艺流程，这些行业会产生大量的废热。这些高热参数的废热可用于直接加热通风系统中的空气，或用于增强需要更高温度的工艺流程（例如，作为食品工业中用于巴氏杀菌的热泵热源，或用于有机朗肯循环或卡林纳循环系统中的发电），从而提高企业的能源效率和经济效益。这些高热参数的废热也可用于制冷和空调过程（例如，使用吸收式或吸附式制冷机将热能转化为冷冻水）。

70以下的热回收和能量转换系统^oC 最常用于住宅建筑（例如使用热泵进行地暖）或商业建筑（例如用于空气处理机组 (AHU)，通过回收“使用过的”或“排出的”空气中的热量来加热“新鲜”或“室外”空气）的供暖。本文将重点介绍商业建筑中的应用。

空气处理机组中的热回收系统基于两种系统，根据机组设计中采用的解决方案类型，它们可能耗电（主动系统），也可能不耗电（被动系统）。空气处理机组中的主动热回收系统包括基于转轮式热交换器或可逆式热泵的系统。被动热回收系统包括十字形和六边形热交换器。通风系统中热回收的特点是，高温气流和低温气流之间的温差较小时，热量就会被回收，高温气流的温差很少超过30度。^oC（在商业建筑中，即使在较低的气温下也会进行热回收）。

通风空调机组中的热回收通常使用转轮式或横流式（六角形）热交换器进行，较少使用热泵。转轮式热交换器用于允许空气处理机组（AHU）进风和出风之间进行质量交换的场合（通常为公共建筑）。横流式和六角形热交换器用于不允许新鲜空气和已使用空气进行质量交换的空气处理机组（例如医院）。当需要高温送风进行供暖时，则使用可逆式热泵。

空气处理机组热交换器中的质量和能量平衡

在计算空气处理机组热回收的旋转式热交换器性能时，除了能量平衡外，还需要适当的质量平衡。以下是稳态流动条件下的能量和质量平衡方程，并基于以下假设。由交换器旋转运动引起的周期性参数变化在整体能量和湿度平衡中被平均化——也就是说，旋转轮表面温度和湿度的周期性局部变化微不足道，因此在计算中被忽略。

a) 旋转热交换器的质量、浓度和能量平衡：