泵驱动回路热管式能量回收系统的模拟分析与研究

宋文博 马国远 刘帅领

摘 要：为有效回收空调系统排风携带的能量以降低新风负荷，对气泵驱动回路热管系统和液泵驱动回路热管系统应用于排风热回收进行模拟计算，定量分析了系统在夏、冬季不同室内外温差运行工况下的换热量、温度效率和COP。分析结果表明，在夏、冬季工况下，两种系统具有显著的能量回收效果，换热量随着室内外温差的增大而增大，在小温差工况下，气泵驱动回路热管性能优于液泵驱动回路热管，而在大温差工况下，液泵驱动回路热管则更具优势。

关键词：建筑节能;模拟;热工性能;能量回收装置

0 引言

利用有效的能量回收装置从排风所带走的能量（热量、冷量）中回收部分能量处理新风，可以节约本来由制冷或制热机组承担的新风负荷，降低空调系统能耗，这是空调系统节能的一项有效措施[1]。

泵驱动回路热管式能量回收装置利用相变换热，具有非常好的传热能力，其驱动方式有两种，分别是由液相管路上的液泵驱动和由气相管路上的气泵驱动。张双等[2-3]设计了一种用于数据中心自然冷却的液泵驱动回路热管机组，实验得出机组换热量与室内外温差呈近似线性关系，当温差为18 ℃时，COP达10.41，节能效果显著。马国远等[4]设计出一种泵驱动回路热管能量回收装置，实验探究了系统的工作特性和影响装置性能的因素，结果表明，该装置夏季运行工况的性能系数可达11.07，冬季运行工况的性能系数可达23.82。

本文采用编程迭代计算方法建立气泵驱动回路热管系统和液泵驱动回路热管系统的数学模型，计算分析两种能量回收系统在夏、冬季运行工况下的换热特性，对比得出两种系统各自适用的工况条件。……