王夢容 王碩

摘要：本文主要介紹了溫濕度獨(dú)立控制的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)的工作過程，通過對驅(qū)動熱源的主要來源，整個空調(diào)系統(tǒng)的影響因素的分析，明確今后發(fā)展和改進(jìn)方向，針對不同環(huán)境選擇合適的除濕、再生系統(tǒng)以及液體吸濕劑。

關(guān)鍵詞：溶液除濕;空調(diào)系統(tǒng);驅(qū)動熱源;效率

能源危機(jī)日益嚴(yán)重，節(jié)能觀念已深入人心，在常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)中，處理空氣常用方法是使用表冷器或噴水室來達(dá)到降溫除濕的效果，為滿足除濕要求，通常要把空氣冷卻到很低的露點(diǎn)溫度，同時，干空氣的溫度也隨之降到很低，對于一些有空調(diào)精度的工藝性空調(diào)，還需要再熱量來滿足送風(fēng)要求，這種冷凝除濕方式不僅要求制冷機(jī)蒸發(fā)溫度低，在設(shè)備運(yùn)行中還會產(chǎn)生大量凝水和霉菌，因此，采用能將空氣的除濕和降溫分別處理和調(diào)節(jié)的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)，來提高蒸發(fā)溫度，增加制冷機(jī)效率，同時利用低品位熱能和可再生能源作為驅(qū)動熱源以達(dá)到節(jié)能效果，然而這種空調(diào)系統(tǒng)也存在一些制約因素，主要是液體吸濕劑的選擇，除濕系統(tǒng)的合理調(diào)配，再生器的工作效率等，已成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)話題[1-2]。

1溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)工作過程

整個空調(diào)系統(tǒng)主要是由除濕系統(tǒng)、降溫系統(tǒng)和再生系統(tǒng)組成，溶液除濕主要是利用液體表面水蒸氣分壓力差吸收空氣中的水分，達(dá)到吸濕目的，考慮結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度以及接觸面積等方面因素，通常選用絕熱型除濕器，但這種除濕器會使再生器的效率很低，提出一種不與被處理空氣直接接觸的內(nèi)冷型除濕器，將冷卻水或冷卻空氣通入盤管，進(jìn)行熱量交換除濕。一套完整的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)是先將空氣經(jīng)過除濕器，消除潛熱，處理完的干空氣經(jīng)過較高溫的冷源，降低顯熱負(fù)荷，再使用加濕器或者調(diào)節(jié)風(fēng)量達(dá)到合適的送風(fēng)狀態(tài)，如圖所示。

2驅(qū)動能源的研究

2.1太陽能驅(qū)動

在一些太陽輻射強(qiáng)度大、濕度大、能源短缺、配給困難的地區(qū)，使用太陽能作為除濕空調(diào)系統(tǒng)的驅(qū)動能源已成為首選，太陽能驅(qū)動主要是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能用于制取較高溫的冷卻水來降低空氣溫度，集熱板將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能驅(qū)動溶液再生，稀溶液變成濃溶液，同時也起到蓄能作用，再進(jìn)入除濕器循環(huán)使用，與太陽能發(fā)電空調(diào)系統(tǒng)相比可節(jié)省屋頂面積，效率提高，與常規(guī)的冷卻除濕空調(diào)系統(tǒng)相比，能耗大大降低[3]。

2.2低品位熱能驅(qū)動

溫濕度獨(dú)立控制好處在于蒸發(fā)溫度不用很低，降低對制冷壓縮機(jī)的要求，在單級除濕系統(tǒng)中，常見處理空氣顯熱負(fù)荷的系統(tǒng)為蒸汽壓縮式制冷循環(huán)，同時可利用壓縮機(jī)高溫高壓排氣以及冷凝器散發(fā)的熱量驅(qū)動溶液再生，節(jié)能的同時提高了效率，現(xiàn)階段多用冷凝器的散熱驅(qū)動濃溶液的再生，對于高溫高壓排氣的使用則比較少。為使低品位熱能得到更加有效的利用，通常使用多級除濕系統(tǒng)，這樣，送回再生器的溶液濃度降低，更加容易被再生，在分級除濕系統(tǒng)中，除濕溶液在進(jìn)入下一級時需要被冷卻，則可使用吸收式制冷方法，既利用了廢熱又產(chǎn)生制冷效果[4]，使吸濕后溫度升高的溶液降溫重新恢復(fù)吸濕能力。

3溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)性能影響因素

3.1再生器的工作效率

再生器作為系統(tǒng)的重要部件，其效率影響著整個系統(tǒng)的效率。吸濕溶液在除濕器內(nèi)吸收空氣中的水分，水蒸氣汽化潛熱進(jìn)入溶液，溫度升高，濃度降低，吸濕能力下降，如果此時就將溶液濃縮再生，再生器的工作效率會很低，另外，再生器內(nèi)空氣和溶液的流量、流動方向、溫度等都會對再生量產(chǎn)生影響，通常，溶液和空氣逆向流動時，加大流量，提高溫度，均可使再生效率提高[5]。對再生器采用分級方案，可進(jìn)一步提高再生量，此時較濃溶液由較高溫?zé)嵩丛偕^稀溶液由較低溫?zé)嵩丛偕?，還提高了熱源的利用率。

3.2液體吸濕劑的選擇

除濕材料的選取不僅會影響除濕效果、再生量，還會影響空調(diào)系統(tǒng)的后期運(yùn)行。常用的液體吸濕劑主要有CaCI2、LiBr、LiCI等鹽類水溶液以及三甘醇等有機(jī)物。三甘醇粘度大，易揮發(fā)有害氣體，現(xiàn)已很少使用。氯化鈣價格低廉，來源廣泛，吸濕能力強(qiáng)，但其溶解性差且水溶液有腐蝕性。溴化鋰雖無毒無臭，易溶于水，腐蝕性小但濃度高時在常溫下便會結(jié)晶。氯化鋰水溶液粘度小，傳熱性能好，容易再生，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，吸濕能力大，不腐蝕鈦合金、含鉬的不銹鋼、鎳銅合金和樹脂材料，但也應(yīng)注意結(jié)晶問題，濃度不宜過高[6]。每種溶液各有利弊，若將其按一定比例組合起來使用，吸濕效率增強(qiáng)的同時再生量也會增加[7]。對于不同的空調(diào)系統(tǒng)，選擇更加高效的除濕系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)自身特點(diǎn)，選擇合適的吸濕劑，來提高溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)的性能。

4結(jié)論

液體除濕空調(diào)系統(tǒng)憑借節(jié)能與環(huán)保兩大優(yōu)勢，越來越得到人們的認(rèn)可，不僅推動可再生能源的開發(fā)和利用，還使低品味的能源得到再利用，現(xiàn)階段除濕系統(tǒng)多為兩級除濕，為獲得較大變化的濃度差，應(yīng)加緊研制三級甚至多級系統(tǒng)，提高吸濕效率的同時，更有利于溶液再生。在廢熱使用方面，宜采用熱源分級利用，來提高利用率。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉艷峰，劉加平，王瑩瑩，等.太陽能驅(qū)動溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)在低緯度孤立島礁應(yīng)用的優(yōu)化匹配研究[J].暖通空調(diào)，2018，（11）.

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[7]韓雨松，侯小兵，鄒同華.LiCl溶液除濕系統(tǒng)的試驗(yàn)研究[J].化工進(jìn)展，2017，（S1）.