針對除濕空調(diào)系統(tǒng)使用探究

1、針對除濕空調(diào)系統(tǒng)使用探究摘要：本文分析了現(xiàn)行吸附式除濕空調(diào)系統(tǒng)存在的問題， 對開發(fā)的新型高效吸附式除濕空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)造、運轉(zhuǎn)原理、 性能特性，實證實驗結(jié)果及討論作了詳細闡述。為該新型節(jié) 能環(huán)保型空調(diào)的設(shè)計與應(yīng)用提供了指導(dǎo)方向。關(guān)鍵詞：吸附式；除濕方法；空調(diào)系統(tǒng)abstract： this paper analyzes the problems of the adsorption desiccant air conditioning system, the development of new and efficient adsorption desiccant air conditioning

2、system, structure, operation principle, performance characteristics, empirical, experimental results and discussions were described in detai 1. the design and application of the new energy was saving air-conditioning orientation. key words： adsorption； dehumidification method； air-conditioning syste

3、ms中圖分類號：tu831. 7+3文獻標識碼：1. 前言由于吸附式除濕空調(diào)系統(tǒng)可以對空氣的溫度和濕度分 別加以處理，使其近年來在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本 文闡述了這一新型高性能吸附式除濕空調(diào)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)原理、 性能特性以及結(jié)論。2、現(xiàn)有的除濕方法及吸附除濕過程的基本原理2. 1幾種現(xiàn)有除濕方法。除濕有很多方法，歸納起來如 下表：除濕原理除濕方式特點通過降低空氣中飽和含水量的辦法使水份析出冷凝除 濕效率低（如引言所述）將空氣加壓冷凝 干空氣也同時被壓縮，功耗大營造一個外部吸濕源來吸收空氣中的濕 膜法除濕 另 一側(cè)抽真空（依靠膜兩側(cè)的水蒸氣分壓差）抽真空方法同 樣耗功很大，另外對膜的強度也有很

4、高的要求另一側(cè)加熱再生（依靠膜兩側(cè)的水蒸氣化學勢差）膜 本身很薄，膜兩側(cè)的溫差很小，而溫差又是產(chǎn)生化學勢差的 原因，所以，導(dǎo)致膜兩側(cè)的傳濕動力很小，不可行利用吸附材料吸濕固體吸附材料多孔材料：硅膠，活 性炭，沸石（分子篩），氧化鋁凝膠，有機物及鹽類：髙分 子材料，氯化鋰晶體等液體吸附材料漠化鋰，氯化鋰，氯化鈣，乙二醇，三 甘醇等2對表中各種除濕方式比較可以看出，利用吸附材料除濕 是現(xiàn)有的除濕方式中能夠?qū)崿F(xiàn)濕度獨立控制的較為可行的 方式。2.2吸濕材料除濕基本原理。采用液體和固體吸濕材料 除濕的系統(tǒng)出現(xiàn)于本世紀50年代，之后蓬勃的發(fā)展起來， 已經(jīng)開發(fā)出多種形式的系統(tǒng)。篇幅所限，這里不做介紹。吸

5、濕劑完成整個除濕一一再生循環(huán)的狀態(tài)變化如下圖所示：圖1吸濕劑狀態(tài)的變化采用固體吸附材料除濕的系統(tǒng)，有固定床式和轉(zhuǎn)輪式兩 種。固定床式固體吸附除濕裝置是通過改變空氣測流向?qū)崿F(xiàn) 間歇式的吸濕再生；轉(zhuǎn)輪式除濕得到了更廣泛的應(yīng)用，它可 實現(xiàn)連續(xù)的除濕和再生。這兩種除濕方式有著致命的弱點就 是動態(tài)的運行過程，期間混合損失大，影響效率，另外，這 種形式很難實現(xiàn)等溫的除濕過程，而除濕過程釋放出的潛熱 使除濕劑的溫度升高，吸濕能力大打折扣，整個過程傳熱傳 質(zhì)的不可逆損失大，效率不高。相對于固體吸附材料，由于液體具有流動性，采用液體 吸濕材料的傳熱傳質(zhì)設(shè)備比較容易實現(xiàn)；另外，液體除濕過 程容易被冷卻，從而實現(xiàn)等

6、溫的除濕過程，不可逆損失可以 減小。所以采用液體吸收除濕的方法有可能達到較好的熱力 學效果。3、液體除濕空調(diào)系統(tǒng)液體除濕系統(tǒng)發(fā)展已經(jīng)有40幾年的歷史，應(yīng)用過程中 出現(xiàn)了諸多問題，如開始使用的澳化鋰、氯化鋰溶液對管道、 設(shè)備有強腐蝕性，而一些有機的溶液如三甘醇有揮發(fā)性，有 機物彌漫在空氣中，會危害人體健康；由于稀釋和再生過程 都為變溫過程，不可逆損失大，導(dǎo)致該類系統(tǒng)的效率很低， 產(chǎn)出冷量與消耗的再生熱量的比（能效比）一般在0. 3左右。 上述的問題現(xiàn)在已經(jīng)基本得到了解決：使用塑料材料可以防 止鹽溶液的腐蝕，而且成本較低，鹽溶液不會揮發(fā)到空氣中 影響污染室內(nèi)空氣。通過對調(diào)整工藝流程，可以得到接近等

7、 溫的除濕與再生過程，實現(xiàn)較高的能效比。3. 1液體降濕系統(tǒng)的能耗分析。要提高液體除濕系統(tǒng)的 能耗，首先要分析原有的液體除濕系統(tǒng)能耗低的原因。傳統(tǒng) 的液體除濕空調(diào)系統(tǒng)除濕器溶液的流量很大，濃溶液和稀溶 液的濃度差在2%左右。這樣盡管在除濕過程中采取一些冷卻 的措滋來減小由于溶液溫升導(dǎo)致其吸濕能力的下降，但是傳 質(zhì)過程中的水蒸氣分壓差造成的不可逆損失仍然很大上述 過程導(dǎo)致的直接后果是再生溫度高，從而再生器的效率低。 由于解決上述問題的方法是采用分級除濕的思路，即在除濕 的過程鹽溶液的濃度是隨著濕空氣濕度的變化而變化的，同 時每一級都采取相應(yīng)的冷卻措施。這樣，如圖5所示，傳熱 溫差，傳質(zhì)的濃度差會

8、大大減小，從而減小了除濕過程的不 可逆損失。充分的利用了溶液的吸濕能力，即在吸收同樣多 的濕量的情況下，分級的方法可使得溶液的濃度差達到10% 左右。這樣送回再生器的溶液的濃度降低了，更容易被再生, 從而減少了高溫熱源的消耗。根據(jù)質(zhì)量平衡關(guān)系，釆用了分級思想的除濕器溶液的流 量會因為濃度差的增大而變小，而小流量會減小氣、液的接 觸面積。為了強化換熱，保證除濕器每一級內(nèi)的溶液流量很 大，而級與級之間的流量很小。這樣即保證了換熱有充分的 接觸面積，又使得溶液進出口可以實現(xiàn)高的濃度差。整個除 濕器的流程如圖2所示，圖中的數(shù)據(jù)是一組實驗結(jié)果。其中, 除濕過程不斷被冷卻，冷卻水一部分來自室外的冷卻塔，一

9、 部分來自室內(nèi)回風。對室內(nèi)回風的焙的回收也使得整個系統(tǒng) 運行的能效比大大提高。圖2除濕器流程圖對于再生器也要采用分級的思想，用高溫的熱源再生比 較濃的溶液，用比較低溫的熱源再生比較稀的溶液，這樣使 得熱源的利用效率提高。圖7是一種分級再生器的思想，圖 中的溫度都為設(shè)計溫度。定義以下幾個參數(shù)：其中，eerliquid為液體除濕空調(diào)的能效比，qc為得到 的冷量，kw； qh為再生器的加熱量，kwo對于除濕器，由于冷卻水的引入，使得整個過程近似等 溫的進行,被處理的室外空氣狀態(tài)為：33.91,22. 3g/kgair, 焙值為 91. 3kj/kgair,出口 狀態(tài)為 39. 4°c,6g

10、/kgair,該空 氣經(jīng)過與室內(nèi)回風間冷卻，狀態(tài)被處理至22°c, 6g/kgair, 焙值為37. 3kj/kgairo之后，空氣被等焙加濕到送風狀態(tài)(17°c)o空氣處理的焙差為54kj/kgair,除濕量ad為 16. 3g/kgairoa i為被處理空氣的焙差，則qc表示為： qc=ai=91. 3-37. 3=54kj/kgair如一個熱水進水溫度為90°c,出水溫度為65£的再生 器，設(shè)計的空氣進口狀態(tài)為33. 9°c ,含濕量din為 22. 3g/kgair,焙值iin為91. 3kj/kgair,換熱器的溫差按照 5°c計，得再生空氣的出口狀態(tài)為58°c ,含濕量 dout48g/kgair,焙值 iout 為 183. 4kj/kgair,這樣，每除去 lg水，再生器需要的加熱量q為：再根據(jù)除濕器的數(shù)據(jù)，得到：可見在熱源最高溫度為9ctc的情況下，采用該方式能夠 比采用同樣熱源驅(qū)動的吸收式制冷機有更高的效率。4結(jié)論a.液體除濕空調(diào)系統(tǒng)在合適的參數(shù)下工作，空調(diào)的送 風溫度可達20°c,該溫度基本滿足一般舒適性空調(diào)送風溫度 的要求。因此液體除濕空調(diào)從送風狀態(tài)而言，具有應(yīng)用的可 行性。b.液體除濕空調(diào)系統(tǒng)在8c