温湿度独立控制

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1、温湿度独立控制空调系统中的溶液除湿摘要：温湿度独立控制空调系统是将空调显热负荷和潜热负荷分开处理的一种空调形式，与常规空调系统相比具有显著的节能潜力•本文重点研究了温湿度独立控制系统屮的溶液除湿，提出通过改进除湿器和采用混合溶液来提高除湿效果。同时，本文分析了不同再生方式对再生效果的影响。结果表明，加热溶液的再生方式的再生效果优于加热空气的再生方式。关键词：溶液除湿；固体吸附剂；混合溶液;再主方式0•引言在空调领域，提高室内空气品质、减少能源消耗已经受到越来越多的关注。目前常规空调系统大多采川冷凝除湿

2、方式处理空气，降温与除湿同时进行。而实际上降温所需的冷源温度明显高于除湿所要求的冷源温度，而且此种处理方式很难满足建筑室内空气温度与湿度同时变化的需求。将温度与湿度独立处理的空调系统（温湿度独立控制空调系统）可以避免常规空调系统热湿耦介处理带来的问题，能够冇效提高空调系统的能源利用效率。在温湿度独立控制空调系统中，采用17°C左右的冷冻水即可实现控制室内空气温度的1=1的。而采用溶液除湿、固体吸湿剂除湿或冷凝除湿等多种方式处理新风，则可以实现控制室内空气湿度及捉供新鲜空气的需求。1•现有的除湿方法1.

3、1现有除湿方法的比较除湿方法有很多种，现有的除湿方法主婆有以下几种，见表1。除湿原理除湿方式特点降低空气饱和含湿量使水分析出冷凝除湿效率低将空气加压冷凝干空气也同时被压缩，功耗大以外部吸湿源降低空气含湿量膜法除湿另一侧抽真空（依靠膜两侧的水蒸气分压差）功耗很人，对膜的强度也有很高的要求另一侧加热再生（依靠膜两侧的水蒸气化学势差）膜本身很薄，膜两侧的温差较小，而温差又是产生化学势差的原因，所以，导致膜两侧的传湿动力很小，不可行吸湿材料除湿固体吸湿剂采用多孔材料（硅胶，活性炭，沸石（分子筛），氧化铝凝胶）

4、或有机物及盐类（高分子材料，氯化锂晶体等）；吸湿能力强，可以将空气处理到湿度很低的状态溶液吸湿剂采用漠化锂，氯化锂，氯化钙，乙二醇，三什醇等溶液；吸湿能力较强，液体具有流动性，在设备中可以灵活地设计其流程表1・现有除湿方法的汇总对表1各种除湿方式进行比较可以看出，利用吸湿材料除湿是现有的除湿方式中能够实现湿度独立处理的较为可行的方式。1.2溶液除湿的研究现状溶液除湿系统发展已经有40多年的历史，溶液除湿系统在除湿和减少污染物方而具有一-定的优势，且通过与压缩式、吸收式制冷机、天然气锅炉和太阳能设备等相

5、结合，具有较好的应用前景。但在其应用过程中也出现了诸多问题：开始使用的滉化锂、氯化锂溶液对管道、设备有强腐蚀性；而一些冇机溶液如三廿醇，冇挥发性，冇机物弥漫在空气中，会危害人体健康；由于稀释和再牛过程都为变温过程，不町逆损失人，导致该类系统的效率很低，产出冷輦与消耗的再生热呆的比（能效比）一般为0.3~0・6o上述问题现在已经基木得到了解决：使用塑料材料可以防止盐溶液的腐蚀，而且成木较低;盐溶液不会挥发到空气中污染室内空气；；通过调整工艺流程（如采用分级除湿），可以得到接近等温的除湿与再生过程，并R可

6、以通过热回收的手段，实现较高的能效比。溶液除湿的过程是先通过溶液除湿降低空气的含湿量，然后使水在含湿量较低的空气中蒸发，从而获得被冷却的可用于空调的空气。但如果空气的含湿量无法降低到理想的数值,则会使蒸发冷却的效果冇限，无法保证所需的制冷虽。而相对于固体吸附除湿系统而言，溶液除湿系统的除湿效果不够好，难以取得理想的除湿效果而无法保证制冷最；如果通过增加除湿血积等手段乂会使整个系统体积变得庞大，显得非常不方便。因此，如果能提高溶液除湿的效果，必将促进溶液除湿系统的推广运用。2•溶液除湿效果的提高2.1除

7、湿器构造的改进将球形固体吸附剂颗粒宜于己有的溶液除湿器的衣面上以形成新的农面形态，然后使除湿溶液流经该表面。一方面，固体吸附剂颗粒的加入增大了除湿过程中的传质面积；另一方面，固体吸附剂的加入产生了吸附势能叠加的效应，从而在面积增加的效果Z外进一步起到了捉高除湿效果的功用。实验研究：采用皱褶状纤维纸填料作为原始的溶液除湿器。该填料的比表而积为396能Xm3,儿何尺寸为：长500mm,宽200mm,高500mm；固体吸附剂选用的是变色硅胶球体,平均肓径d为3.加蓝色的球体为变色前，红色的球体为变色麻的情况

8、，完全变为红色说明其吸收的水量已达到饱和。将完全变为红色的硅胶球体粘贴于除湿器的表血以对原始的除湿器进行改进。其中,整个除湿器有3/4的通道表面进行了这样的处理,每个通道的表而平均加入了50个这样的硅胶球体。整个除湿器增加的比表面AS可以表示为△S二4兀r2Nd2N（N为加入球体的总数）（1）2.2除湿溶液的选择溶液除湿剂自身热物性的改善特别是溶液表血水蒸气分压力的减小対除湿效果具有重要的影响。如果溶液表面的水蒸气分压力越小，除湿过程中获得的传质推动力就