热管换热器的性能比较（建筑节能）

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随着我国经济实力的增长和人民物质文化生活水平的不断提高；高层建筑的迅速发展，高气密化、高隔热化影响到人们的工作和生活环境，人们对室内空气品质的要求也越来越高，都渴望拥有一个健康、舒适的室内环境，特别是经历了SARS的袭击，人们越来越注重室内空气品质，对引进室外新风换气提出了更高的要求，但是换气必然会带来能量的损失，引入新风需要消耗更多的能量，因此需要考虑一种有效的节能方法，通过热回收装置使新风和排风进行热交换。热交换器是空气调节和余热回收的关键装置。

一、各类热交换器的性能与利用分析

目前的热交换器有显热和全热回收两种形式。不同形式的性能、效率和利用方式，设备费的高低、维护保养的难易也各不相同，它们的综合比较如下表所示：

热回收方式	效率	设备费	维护保养	辅助设备	占用空间	交叉污染	自身耗能	接管灵活	抗冻能力	使用寿命
转轮换热器	高	高	中	无	大	有	有	差	差	中
热管换热器	较高	中	易	无	中	无	无	中	好	优
板式显热换热器	低	低	中	无	大	有	无	差	中	良
板翅式全热换热器	较高	中	中	无	大	有	无	差	中	中
中间热媒式	低	低	中	有	中	无	多	好	中	良

下面介绍几种常用的热交换器。

1. 转轮式全热换热器

转轮式换热器的表面为蜂窝状，涂上一层吸附材料作干燥剂。将转轮置于风道之间,使其分成两部分。来自空调房间的排风从一侧排出，室外空气以相反的方向从另一侧进入。为加大换热面积，轮子缓慢旋转(10~12转/分)。轮子的一半从较热空气中吸收存储热量，旋转到另一侧时，释放热量,使热量发生转移。附着表面的干燥剂将来自高湿度的空气流里的湿气冷凝后，通过干燥剂吸收，旋转到另一侧时，将湿气释放到低湿度的气流里，这个过程将潜热转移。

换热器旋转体的两侧设有隔板，使新风与排风逆向流动。转轮芯片用特殊的纸或铝箔制成，其表面涂上吸湿性涂层，形成热、湿交换的载体，它以10-12r/min的速度旋转，先把排风中的冷热量收集在蓄热体(转轮芯)里，然后传递给新风，空气以2.5-3.5m/s的流速通过蓄热体，靠新风与排风的温差和蒸汽分压差来进行热湿交换。所以，既能回收显热，又能回收潜热。

1) 转轮换热器的功能与适用范围

功能	适用范围
有优良的吸湿性能，可回收显热与潜热，效率可达70%（有覆有吸湿性涂层的轮体）	有湿度要求的空调系统，如纺织厂、造纸厂和一些生产车间
无吸湿性性要求，主要回收显热时，应使用显热回收器，表面无涂层。当排风温度低于露点时，有吸湿可能，也回收潜热。	体育馆、百货商店，工业通风系统

2) 转轮换热器的主要优缺点：

优点	缺点
1.能回收显热和潜热	1. 装置较大，占用建筑面积和空间多
2. 排风与新风逆向交替过程中具有一定的自净作用	2. 接管位置固定，配管灵活性差
3. 通过转速控制，能适应不同的室内外空气参数	3. 有传动设备，自身需要消耗动力
4. 回收效率高，可达到70~80%	4. 压力损失较大，易脏堵
5. 能应用于较高温度的排风系统	5. 有渗漏，无法完全避免交叉污染

3) 影响转轮换热器效率的因素：

a. 空气流速：空气流过转轮时的迎风面流速越大，效率越低，反之效率则高，推荐风速2~4m/s。

b. 转轮两侧气流入口处，需要加装空气过滤器。

c. 设计时，必须计算校核转轮上是否会出现结霜、结冰现象;必要时应在新风管上设空气预热器，或在热回收器后设温度自控装置，当温度达霜点，就发出信号关闭新风阀门或开启预热器。

d. 由于全热交换器转轮需要动力，并且增加了阻力，从而增加输送动力和增加投资，因此，必须计算回收效应，当总能耗节约显著时，方可选用。

e. 适用于排风不带有害物或有毒物质的场所。

2. 低温热管换热器

1942年，美国工程师提出了热管原理，20世纪60年代初，开始研究和试制，最早被用于航天器与核反应堆，20世纪70年代，热管换热器作为全新风系统中的热能回收装置而最终在暖通行业中体现出卓越的优越性。热管是靠自身内部液体的相变来实现热量传递的传热元件，它有以下特点：⑴每根热管都是永久性密封的，传热时没有额外的能量损耗，无运行部件，运行可靠性高。⑵热管换热器的结构决定了它是典型的逆流换热，热管又几乎是等温运行，因此热管换热器具有很高的效率。⑶因冷热气体的换热在热管的外表面进行容易扩展受热面积。⑷冷热气体中间用隔板隔开，没有泄漏，因此没有交叉污染问题。⑸由于流体流动通道宽敞，阻力损失小。⑹每根热管完全独立，维修方便。⑺从环境的适应性，余热回收效率、压力损失、防止堵塞、清洗、寿命等综合指标看，热管换热器占据优势。