溶液除湿空调在高湿环境中应用的理论分析

溶液除湿空调在高湿环境中应用的理论分析

刘守帅 ．张子平，张伟捷 ，邹嘉艳绿色建筑博客9gMHzd)w(m [

(1．河北工程学院城建学院，河北邯郸056038；2．煤炭工业邯郸设计研究院，河北邯郸056031)绿色建筑博客&b8\'hY n { g

摘要：介绍了溶液除湿的基本原理，并通过一实例的理论计算分析，说明在高湿环境中应用溶液

除湿空调比应用表冷器冷却除湿空调在节能方面具有更大的优势。

关键词：空气调节；溶液除湿；高湿环境；节能绿色建筑博客"g(B8W P,o1`7[i3_ a7C

湿度是影响室内舒适度的重要因素之一，室内空气湿度过大不仅影响人的生活环境，还直接影响生产和生活用品的储存。目前的空调系统大多采用表冷器冷却除湿的方法，以达到既降温又除湿的效果。但这种系统存在机器露点过低和需要较大过冷和再热量的不利因素。尽管当其应用在高湿环境中时，机器露点有所提高，但由于其送风量大，故仍需较大过冷和再热量。于是，各种除湿技术得到了广泛的关注和发展，溶液除湿技术就是其中之一。绿色建筑博客+Eth'I:o9j E

Lof于20世纪50年代建立了第一个溶液干燥冷却系统[1 J。Peng和Howell提出并分析了一种使用三甘醇作干燥剂的液体除湿系统L2 J。Albers．Beckman取得了一项溶液干燥冷却系统的专利L3 J。国外致力于利用液体除湿剂作为工作介质以实现绿色建筑博客gcd0i6A.{$m&Ge

空气处理的学者还有不少，如Wanugaman、Jain S、Lazzarin R等l4I7 J。我国在上世纪70年代曾将溶液式除湿大量应用在三线建设的地下厂房除湿中[8]。近年来，国内也有很多学者对溶液除湿做了大量的研究工作，如李震、江亿等介绍了空调领域的溶液除湿、再生系统的流程L9 ；刘晓华、陈晓阳等对溶液全热回收进行了实验研究Ll。 ；北京某一办公楼已建成了以溶液处理新风实现湿度独立控制的空调系统Ll 。绿色建筑博客
zlkz4}P+b-E

地下商业建筑是高湿环境的典型，其负荷特点有：室内余热、余湿主要来源于人体，无日照辐射，与其它建筑相对余热小，湿度大，热湿比小。从目前已有的地下商业建筑的使用情况来看，空调效果较差的主要表现为空调季节商场内闷热，

相对湿度偏高，空气浑浊Ll ，其原因在于地下商业建筑中湿度控制不力。而溶液除湿空调系统可有效消除空气的霉菌、粉尘，还可利用各种自然冷源或采用高COP的冷水机组。溶液除湿方式还可实现高密度的能量蓄存。绿色建筑博客L:pAOXj da

1 溶液除湿原理

溶液除湿过程是一个复杂的热质交换过程。在除湿过程中，由于高浓度的盐溶液在常温下其水蒸汽分压力P 低于空气中的水蒸气分压力P ，故可吸附空气中的水分。随着传质过程的进行，除湿溶液浓度下降，P 增大，而被处理空气的湿度下降，P。减小；若气液两相接触的时间足够长，则P ：P ，压力趋于零，传质过程结束。

2|%L/qZq(Mm#L0......绿色建筑博客&D_C
w%sj-ta

?,JkCa{)Y:L0绿色建筑博客,ODr,BtmEd

7t\` Lk4W ]0因本文包含有太多的专业术语和公式图形，所以中间部分无法正常显示，对此引起的不便深表遗憾。如若需全文的PDF文件，请在回复中留下您的E-mail 地址,以方便交流！欢迎各位专业人士共同交流讨论！绿色建筑博客2w"o |e$I3Kw
K6l

&L/cs*RuOId b([0绿色建筑博客nr1e4XhiDh#S3f

......

3 分析与结果

通过以上计算可知，在地下商业街这类高湿环境中使用普通的表冷器冷却除湿一次回风系统处理空气与用溶液除湿一次回风系统比较，不利因素主要有二：绿色建筑博客2@OxYN-`

1)要较大的再热量。通过计算可以看出，每平方米需再热量约为36W。绿色建筑博客6uD{y8lP

2)影响室内空气品质。原因有二，一是表冷器在湿工况下运行，易产生霉菌，带人室内；二是室内回风与新风混合后又送人了室内，送人室内的风污染物不能除去，只能稀释。而与之比较，溶液除湿一次回风系统能克服以上缺陷，主要表现为以下四点：

1)空气处理过程无需过冷和再热，故可节省能源。绿色建筑博客[3m4p7\E6U;J.{!\%Rr

2)这种系统中，用于除湿溶液降温的冷冻水可用18℃的高温冷冻水，可以提高制冷机组COP。由于冷冻水的温度高，甚至可以用深井自来水(天然水源)代替，再生能源还可用低品位热能为动力。如工业废热、冷凝器的散热等，也可节能。其绿色建筑博客5zW8KjA[GF

总的节能率约为31．5％ 。如果再生热源利用冷凝热，那将更加节省能源。

3)采用溶液除湿空调处理空气，除溶液本身可以消灭多种病菌和病毒外，还不存在凝结水，消除了霉菌、军团菌抢救无效的滋生条件l_1引，从而可改善空气的品质。

$C+U/B^e|g6CHaZ04)调整溶液浓度，可以实现湿度灵活控制，不受冷冻水温度的限制。所以结合工程实际条件，高湿环境中可考虑采用溶液式除湿空调系统。绿色建筑博客k9W:^vvy Gx8m)sa