【摘 要】
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随着社会经济和科技的快速发展,环境污染以及能源可持续使用等问题渐渐得到重视,人们对居住环境的要求也日益提高,既要得到高品质、健康的生活环境,又要减少能源的消耗。利用废热回收的新风供给技术能够减弱能耗大和保证较高品质新风之间的矛盾,但是以往的换热器存在热效率较低、能源消耗大等问题,从而限制了换热器的发展和应用。膜式全热交换器能够在能耗较小的情况下引入室外新风,达到节能效果的同时又可以减小系统的能耗;
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随着社会经济和科技的快速发展,环境污染以及能源可持续使用等问题渐渐得到重视,人们对居住环境的要求也日益提高,既要得到高品质、健康的生活环境,又要减少能源的消耗。利用废热回收的新风供给技术能够减弱能耗大和保证较高品质新风之间的矛盾,但是以往的换热器存在热效率较低、能源消耗大等问题,从而限制了换热器的发展和应用。膜式全热交换器能够在能耗较小的情况下引入室外新风,达到节能效果的同时又可以减小系统的能耗;热电制冷技术在小温差制冷的情况下具有较大的优势,经过全热换热器处理过的新风再送入到热电制冷系统中进行二次处理,可以提高系统的效率。膜式-热电耦合通风换热系统是基于膜式全热换热器和热电制冷技术所提出的,利用膜式全热换热器回收室内排风的能量对室外新风进行冷却或加热,再通过热电制冷模块对送风新风进行二次处理。本文建立了一种膜式-热电耦合的通风换热系统,拟通过调节热电装置的输入电流以满足室内的热舒适要求;在此基础上对膜式换热器模型和热电模型采用了迭代法进行数值模拟计算,分析了耦合系统中膜芯体流道高度、新风体积流量等参数变化对系统运行能力带来的影响。定义了系统的性能系数,可用于评价耦合系统的整体制热/制冷能力。模拟结果表明:在综合考虑耦合系统性能和制热/制冷能力情况下,得到膜芯体的最佳流道高度为1.5mm。夏季工况下:系统的新风最佳入口流量为80m~3/h,室内送风温度设定为24℃时热电模块的最佳输入电流值为1A,夏季平均制冷量能够达到680W,新风的处理温差为9.13℃。冬季工况下:系统的新风最佳入口流量为120m~3/h,室内送风温度设定为18℃时热电模块的最佳输入电流值为2A,夏季平均制热量能够达到592W,新风的处理温差为9.7℃。由此可见该耦合换热系统有良好的性能优势,热电系统的处理温差越大,系统的COP就越小,反之亦然。在固定新风流量的情况下,随着膜芯体流道高度的增加系统的热湿交换效率均有不同程度的下降,而新风流量的减小却有着使系统热湿交换效率增加的效果。所以在选择系统参数时要综合的考虑使用目的和条件,不能盲目的追求热湿交换效率最大化。模拟的结果也为该膜式-热电耦合通风系统的结构优化和实际应用提供了理论依据。
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