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。热管换热器作为通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是在20世纪80年代。在民用领域，它通常被用来回收排风中的冷热量或回收工业设备产生的热量，它有以下特点：

1、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，可靠性高。

2、典型的逆流式结构，几乎是等温运行，因此热管换热器具有很高的传热效率。

3、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。

4、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。

5、流体流动通道宽敞，翅片表面光滑，不易堵塞，阻力损失小。

6、每根热管完全独立，维修方便。

工作原理：热管内部需要很高的真空度，在管子里充以适当的工作液，再将其两端密封。热管既是蒸发器又是冷凝器。热流吸热的一端是蒸发段，工质吸收热后蒸发汽化，流动至另一端即冷凝段放热液化，并依靠毛细力或重力作用流回蒸发段，自动完成循环。

    热管换热器由单根热管集装在一起，中间用隔板将蒸发段与冷凝段分开，热管换热器靠热管内工质的相变完成热量传递。每一根热管就是一个无动力的制冷循环系统，传热速度是相同金属的数千倍至万倍， 0.1℃的温差即有热响应，因此被称作“超热导体”，人造卫星上使用热管解决向阳面和背阴面的受热不均匀。现在，越来越广泛的用于空气调节通风换热和工业余热回收领域，日本早稻田大学的一位专家说：“日本特别重视节能和环保，而热管技术以其高效的传热性，为节能环保找到了一条新路”。

以下是在通风空调系统中三种换热器形式的比较：

一、 热管换热器

1.翅片为光滑表面，气流左右逆流通过，可以得到最大的换热效果，换热效率60～72％。

2.结构上不受气流速度的限制，不容易脏堵，换热效率稳定。

3.进、排气流分隔严密，完全没有交叉污染。

4.没有运行费用，基本无需维修，寿命长（12年以上）。

二、 板式板翅式换热器

1.气流是单数层进气，双数层排气，气流在层之间流动，会使换热膜片扰动，气流大时，产生强大的阻力和噪声，甚至吹破膜片，结构受气流限制，只能做成叉流（降低阻力和噪声），并普遍在低风速、低风量下使用。换热效率40～50％。

2.逆流：叉流：顺流的换热效率＝1：0.75：0.5。

3.经常发生的故障是脏堵和噪声大。

三、 转轮换热器

1.转轮为接触式换热，每分钟在冷区和热区中转动10～12圈（因此有较高效率），转轮转到高温区时吸收热量，转到冷区时放出热量，膜状换热片不利于灰尘的清除，需要有一动力装置，带动转轮转动才可完成热能的转换。换热效率60～75％。

2.在热区中吸收的热量转到冷区时形成的冷凝水不一定释放完毕，又转回热区，周而复始，灰尘与水气极易形成灰垢牢固粘在换热器表面，使效率降低，同时增加阻力，使新风通过量受阻，严重时，可堵塞通道。

 3.气流与转轮转动方向成900夹角，产生不平衡力矩，转轮两侧在过渡季节灰尘附着不一样，使重量不一样，转轮在向上转和向下转时重量也不一样，使电机受力不平衡，容易烧毁电机。

4.进、排风交叉，转轮转动有5％的带风和漏风率，仅此就会产生5％以上的效率损失，加上转动部件的消耗，约耗损8～10％的热回收效率。

5.对空气品质要求高，一般要设两级以上过滤，增大了阻力，因此要求风机功率有较大富余量。

6.换热器必须在冷热区不断旋转，才能冷热干湿交换，因此过滤器只可延缓结垢过程，不能从根本上解决，且一旦脏堵，不易清理再生，只能废弃或更换。因此对两级过滤器要求很严，需定期更换，增加了辅助费用。如过滤器不起作用或没有时，一般灰垢两周即可将换热器堵死报废。

7.根据转轮换热器在实际中使用的一般经验，只用初效过滤器时，平均每月效率下降15～20％，用初、中效两级过滤器时，平均每月效率下降5～7％。

纵上所述，转轮换热器虽然初始效率比热管换热器高,但扣掉漏风、动力装置和阻力耗损，实际效率并不比热管换热器高，但人们往往只追求名义效率，而忽视运行费用，忽视后期管理、维修等费用，甚至忽视后期的使用，使之流于形式。增加原有设备负担。

通风空调与人们的生活息息相关，随着社会和人们认识的发展，人们越来越重视环保和节能，采用热回收系统时，应从效率、运行费用、维修、寿命等方面综合考虑，反复比较再决定采用何种形式。

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