双向集热技术和建筑的结合及其应用.pdfVIP

双向集热技术与建筑的结合及应用 朱延文马志贵周冬霞嵇红宁 (江苏淮阴辉煌太阳能有限公司，江苏淮安 223300) 摘要：本文涉及的双向集热技术，运用有限元原理进行设计。将等量的冷态自来水中的 热量与等量的热态洗浴废水中的热量进行充分热交换，对洗浴废水中的热量加以循环回收 利用，同时将洗浴产生的废弃物进行过滤排放，实现从上吸收热源设备热量、从下吸收洗 浴废水热量的双向集热。本项技术及其产品可以广泛应用于各建筑结构上，实现与家庭、 宾馆、学校等公共洗浴场所的完美结合，与各种热水器、锅炉等诸多热源设备相对接，提 高热水产出量以及热水利用率，提高热水设备运行质量，节约能源迭50％以上。双向集 热技术发明和应用，必将为我国节能事业作出重大贡献。 关键词：双向集热热量回收废弃物过滤排放节能 能源是人类赖以生存和发展的基础，是经济社会可持续发展的重要物质保障。我国人 均资源占有量不足，石油、天然气和煤炭等资源的人均占有量远低于世界平均水平，资源 供给不足已经成为经济社会发展和实现全面建设小康社会目标的重要制约因素。由于能源 紧张，石油开采量不足，导致液化气价格、原煤价格日益飙升。在此种情形下，如何加快 建设节约型社会，推动循环经济发展，推广应用先进高效的节能设备，是缓解能源紧缺矛 盾实现国民经济持续快速协调健康发展的有效途径。如果节能问题能在居民选择商品房时 即得到有效解决，也就是说在房屋开发商开发房屋时，即为住户提供一种可与建筑结构完 美结合并配套使用用于各种热源设备的节能设备，从源头上解决节能问题，那么，无论对 房屋开发商、住户还是对国家来说，都将是一件多方共赢、利国利民的大好事。 众所周知，人们对于洗浴后产生的废热水中的热量往往熟视无睹，几乎全部被白白浪 费掉，没有充分考虑到其利用价值而开发出相应的循环利用的技术产品。对于该类余热回 收利用的节能产品与建筑结构的结合应用方面更是从未涉及，几乎没有任何先例。江苏淮 阴辉煌太阳能有限公司研制开发的双向集热技术产品，正是瞄准了这一发展空间，通过与 住宅卫生间结构相结合，实现将居民在洗浴过程中产生的废热水的热量与冷态的自来水的 热量进行充分热交换，对进入热源设备的冷态的自来水进行预热，提高自来水的起始水 温，从而达到节约煤、电、气等能源的根本目的。 1技术原理及其产业化途径 双向集热技术的核心内容，为辉煌公司自主开发的装配式螺旋套管热交换器(专利号 312 建筑节能 3)，该方案运用有限元原理，在废热水排放过程中将其热量加以回收循环利 用，逐步提高等量的冷态自来水的起始温度，直到被吸收热量后的废热水温度接近冷态自 来水温度时，将废热水排入下水道。 装配式螺旋套管热交换器主要由外壳体、封板、芯管装置、导流板及密封装置结构组 成。外壳体为一整体壳体结构，外壳体前端密合处和外壳体后端密合处分别设有封板，通 过封板密封，构成一封闭的外壳体腔体。芯管装置设置在外壳体的中部，包括芯管体、端 封板及换热铜管，换热铜管绕制在芯管体上，并通过芯管体进行固定。导流板设置在外壳 体的内壁与芯管体的外壁之间，其内环面与芯管体相接触，外环面与外壳体的内表面相接 触，增加废热水的流通途径，延长与换热铜管内冷态自来水的换热时间。密封装置设在上 下外壳体间，以螺栓螺母固设成整体外壳，并便于拆装和清洗。废热水由外壳体人LI进入 经出口流出，清洁自来水从反方向由芯管装置人口进人，吸收废热水热量升温为热水经出 口流出，将废热水余热进行回收利用，达到节能效果。 辉煌公司针对装配式螺旋套管热交换器在长期运行过程中存在的废弃物沉淀、堆积、 堵塞等问题，又深入进行研究开发。采用上浮式、沉淀式等技术解决方案，通过滤、漂、 沉、排、冲、洗等技术手段，彻底解决了废水中毛发、油脂、重物的过滤、清除等运行过程 中的各种问题，达到了对废水进行过滤、净化的目的，使得该热交换器在长期运用过程中仍 然保持较高的换热功率，延长其使用年限。经定点测试，连续洗浴1500人次仍未发生废热 水排放堵塞现象，过滤、净化效果十分明显。对于这些技术方案，我公司分别申请了专利技 江苏淮阴辉煌太阳能有限公司从1999年即开始双向集热技术的研究开发，历时四年， 经历了小试、中试，批量投放市场。经过长达两年之久的市场考验，该双向集热器产品稳 定、可靠，达到预期的设计指标。为使该产品全面推向市场，公司技术人员从产品结构、 ：【：艺制造方法等多方