液體除濕

液體除濕

　　綜合各種除濕方式，液體除濕空調(diào)是可以實現(xiàn)濕度獨立控制的空調(diào)方式，避免了冷凝除濕的能源浪費，并且該方式可以利用低品位的熱源（溫度為90℃）來驅(qū)動，而且具有較高的效率。采用液體除濕空調(diào)系統(tǒng)無疑是理想的選擇。

　　1.目前，常用的空調(diào)形式的空氣處理方式為采用表冷器降溫除濕。這樣為了滿足除濕的要求，經(jīng)常要把空氣冷到很低的溫度。如滿足室內(nèi)舒適性需求的空氣溫度為24℃，露點為14℃，為了實現(xiàn)除濕的目的，冷凍水的溫度要低到7℃，而冷機的蒸發(fā)溫度低到2-5℃。冷源的低溫要求首先是為了滿足除濕要求而設(shè)定的，若只是為了降溫，蒸發(fā)溫度可以高的多。

　　所以，需要一種能夠獨立除濕的手段，把除濕和降溫過程分開，從而使用溫度較高的冷源就能把空氣處理到送風(fēng)狀態(tài)，提高制冷機的效率，也可提高室內(nèi)的舒適性。

　　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：

　　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。

　　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(xué)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，如開始使用的溴化鋰、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施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。

　　根據(jù)質(zhì)量平衡關(guān)系，采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。

　　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，一部分來自室內(nèi)回風(fēng)。對室內(nèi)回風(fēng)的焓的回收也使得整個系統(tǒng)運行的能效比大大提高。

　　3.2集中再生的液體除濕空調(diào)系統(tǒng)

　　將液體除濕系統(tǒng)的空氣處理部分和再生部分分開，并且多個空氣處理部分共用一個再生器。集中的再生器可采用多級回?zé)岬男问揭蕴岣咂湫?。濃溶液分出各個支路通往空氣處理模塊，吸濕后的稀溶液通過管路流回再生器再生，如此循環(huán)。

　　采用液體除濕空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備相比，主要的換熱部件采用塑料材料，防腐蝕而且價格低廉，溶液的管道尺寸小且無需外保溫，這些都使得設(shè)備的成本很低。相比之下，溶液的投資占了整個系統(tǒng)投資的主要部分，綜合下來，整個系統(tǒng)的投資會低于傳統(tǒng)的空調(diào)方式。

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