熱管換熱器計算可用熱平衡方程式進行計算，對于常溫下使用的通風系統(tǒng)中的熱管換熱器的換熱后溫度，回收的冷熱量也可用下列公式計算，由于公式采用的是顯熱計算，但實際熱回收過程也發(fā)生潛熱回收，因此計算值較實測值偏小，其發(fā)生的潛熱回收可作為余量或保險系數(shù)考慮。

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熱管換熱器的計算：

1.熱管換熱器的效率定義

/t_1-t₃(1-1)

式t₁、t₂——新風的進、出口溫度（℃）

t₃——排風的入口溫度（℃）

2.熱管換熱器的設(shè)計計算

一般已知熱管換熱器的新風和排風的入口溫度t₁和t₃，取新風量L_x 與排風量L_P 相等。即L_x = L_P ，新風和排風的出口溫度按下列公式計算：

t₂=t₁－η(t₁－t₃)(1-2)

t₄=t₃＋η(t₁－t₃)(1-3)

t₄——排風出口溫度（℃）

回收的熱量Q (kW), 負值時為冷量：

Q(kW)=L_xρ_XC_x（t₂-t₁）/3600(1-4)

式中 L_x——新風量（ m³/h ）

ρ_x——新風的密度（kg/m³）（一般取1.2kg/m³）

C_x——新風的比熱容，一般可取1.01kJ/ (kg ·℃ )。

3.選用熱管換熱器時，應注意：

1）換熱器既可以垂直也可以水平安裝，可以幾個并聯(lián)，也可以幾個串聯(lián)；當水平安裝時，低溫側(cè)上傾5℃~7℃。

2）表面風速宜采用1.5 m/s~3.5m/s。

3）當出風溫度低于露點溫度或熱氣流的含濕量較大時，應設(shè)計冷凝水排除裝置。

4）冷卻端為濕工況時，加熱端的效率η值應增加，即回收的熱量增加。但仍可按上述公式計算（增加的熱量作為安全因素）。需要確定冷卻端（熱氣流）的終參數(shù)時，可按下式確定處理后的焓值，并按處理后的相對濕度為90%左右考慮。

h₂=h₁－36Q/L×ρ(1-5)

式中 h_1, h₂ ——熱氣流處理前、后的焓值（kJ/kg）;

Q ——按冷氣流計算出的回收熱量（W）;

L ——熱氣流的風量 （m³/h ）；

ρ——熱氣流的密度 （kg/m³）。

【例】已知當?shù)卮髿鈮航咏?93hpa；新風與排風量相等，L_x=L_p=10000m³/h;夏季新風溫度33.2℃，h₁=92kJ/kg,排風溫度25℃；冬季室外溫度為-12℃ ，室內(nèi)排風溫度為20℃ ，焓值為40 kJ/kg，試選用熱管換熱器。

【解】

1) 按迎風面風速 υ_x =3m/s求迎風面積F_x：

Fx=Lx / 3600Vx=10000/3600×3=0.926m²

2)查德天節(jié)能熱管選型表，選用KLS15×1514型

Fx=1.0 m²

Vx=Lx/3600×1.0=2.78m/s

3) 按υ_x=2.78m/s，查效率阻力表得：

6排管時：η=61%，阻力＝96Pa

8排管時：η=67%，阻力＝128Pa；出于經(jīng)濟效率綜合考慮，選用6排管，熱回收效率61％；

4) 求新風出口溫度[按公式1-2計算]

夏季：t₂=33.2－0.61(33.2－25)=28.2℃

冬季：t₂=-12－0.61(-12－20)=7.52℃

查h-d圖，當t₁=33.2,h₁=93kJ/kg時，其露點溫度t_L=26.3℃，新風出口t₂大于t_L，無冷凝水析出。

5) 求排風出口溫度[按公式1-3計算]

夏季：t₄=25+0.61(33.2－25)=30.1℃

冬季：t₄=20+0.61(-12－20)=0.5℃

查h-d圖,冬季排風露點溫度為10ºC左右，排風溫度低于露點溫度，有冷凝水析出，故排風段應有冷凝水盤（在寒冷地區(qū)冬季排風溫度遠低于冰點時，應設(shè)計電加熱器，保證排風通暢）。

6 ) 回收冷、熱量計算，[按公式1-4計算]

夏季：Q=1/3600 ×10000×1.2 ×1.01

(28.2-33.2)=-16.83Kw (冷量)

冬季：Q=1/3600×10000×1.2×1.01

(7.52＋12)=65.72Kw (熱量)

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