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关于空调系统中的除湿技术研究
作者：王莉
来源：《中国科技纵横》2014年第10期
【摘 要】 本篇文章通过对以往的国内外空调系统中除湿技术的研究成果进行了汇集，全面阐述了各类空调除湿技术的工作原理，并剖析了它们存在的特点以及在应用的过程中应该留意的事项，同时还对空调系统中除湿技术的将来进行了展望。 【关键词】 空调除湿 除湿性能 节能 全热回收
伴随室内空气质量问题的出现以及空调节能方面越来越高的要求，对温、湿度独立控制系统的研究在目前空调领域中越来越受到重视。空调系统中的除湿技术，特别是新风的除湿技术得到足够的重视。本篇文章全面阐述了空调系统中的各类除湿技术。 1 液体吸收除湿技术
它主要是利用液体吸收来实现除湿的目的，其工作原理是通过湿空气中的水蒸气分压比除湿浓溶液表面的水蒸气分压高，在受到压力梯度的影响下，使得湿空气中的水蒸气被浓溶液吸收，这个过程要持续到两者的水蒸气分压达到一致才会停止。浓溶液经过吸收水蒸气变化为稀溶液，再经过电能或者是太阳能等的作用下，被传送再生器，因为空气中存留的水蒸气分压比除湿溶液表面的水蒸气分压低，使得水蒸气由液体状态向气体状态转移，通过这样的方式，就达到了除湿溶液再生的目的。
相对于以前的冷却除湿空调系统来说，液体除湿空调系统具有很多优点。它的除湿能力大、除湿效果好、能吸收空气中的有毒物质等特点，有利于改善室内空气的质量；它在50～80e的低温热源的作用下，就可以达到溶液再生的目的，这是当前溴化锂吸收式制冷机所达不到的；它所应用的除湿液的ODP与GWP都是0，不会给环境带来质量问题；因为它能够独立控制热、湿负荷，所以可以对它的结构进行灵活设计，不仅能够独立使用且起到除湿的作用，还能够和以前的空调系统协调使用。当液体除湿空调和以前的空调协调使用的时候，有利于减少以前空调所使用的能源损耗。然而，液体吸收式除湿装置占据的空间比较大，需要及时的排出气体和多余的热量，并需要隔一定的时间给予检查和修复，以及它的整个装置COP也相对较低。不仅如此，液体吸收式除湿装置中的液体溶液会对金属有所破坏，并且一旦溶液的流速没有达到要求，就会导致飞沫的生成。所以，当前液体吸收式除湿技术主要用于工业生产中，需要深入的对其在其他领域中的应用进行研究。 2 固体吸附除湿技术
和液体吸收除湿技术的工作原理大致相同，固体吸附除湿技术也是通过干燥剂来吸附空气中存留的水蒸气的，不同的地方主要在于它所使用的是固体干燥剂，同时干燥剂在吸附水蒸气
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的时候会释放很多的热量，为了确保它一直拥有较强的吸附能力，一定要在吸附的过程中降低它的温度。其中转轮除湿机是比较常见的固体吸附除湿设备。
转轮吸附式除湿设备在工作的过程中，湿空气和再生空气都是利用风机进行送风的，再加上转轮需要不断的旋转，致使该设备产生的噪声比较大，需要不断的对它进行检查和修复。转轮除湿机消耗的能源比较多，转轮一定要在高温气流的作用下才可对吸附剂再生。这些主要与固体除湿剂的性能有关。通过对它所使用的除湿剂进行分析，可以发现吸附性强的物质在脱附的过程中需要的温度也高，而且再生耗热量也大。即使可以通过工业废热以及太阳能等把干燥剂再生，然而整个设备损耗的能源较高，和冷却除湿技术相比，转轮除湿机的COP相对比较低，但是处理量比较大，特别是在处理低温、低湿的空气时，更能突显它的优点，因此，当前转轮吸附式除湿也主要用在工业生产过程中。 3 冷却除湿技术
冷却除湿技术的工作原理主要是把制冷机作为冷源，把直接蒸发式冷却器作为冷却设备，将空气温度冷却到一定温度以下，就会使大于饱和含湿量的水汽析出，从而使空气的绝对含湿量降低，再通过部分或全部冷凝器加热冷却后的空气，进而使空气的相对湿度降低，实现除湿的目的。冷冻除湿机是较为典型的冷却式除湿设备。
冷冻除湿机具有很多优点，例如刚开始的投资金额相对较低、COP相对较高、房间相对湿度下降较快、使用费用相对较少、不需要热源、使用简单、操作灵活等，被普遍使用在各种仓库、档案室、以及图书馆等地方。
然而，事物都有其两面性。冷冻除湿机除了优点之外，还存在一些缺点，譬如：先将空气冷却到低于室内送风温度，再升高其温度，导致了再热损失；为了供应较低的冷媒温度，制冷机必须降低蒸发温度，在这种情况下，制冷机的工作效率也受到了制约；因为冷凝水的原因，盘管的表面非常适合各菌类生物的生长，降低了室内的空气质量，导致了各种建筑物综合症。在人们对生活、工作环境要求越来越高的情况下，人们越来越重视冷却式除湿技术的消极影响，同时也在某种程度上减少了对其的使用次数。所以需要探索一种更为有效的技术来达到湿度独立控制的目的。 4 耦合除湿技术
和其他技术相比，耦合除湿技术不但能够处理很多其他技术无法实现的任务，而且在节能的同时还可以提高除湿的效率。最近几年，例如机械制冷除湿与转轮除湿耦合、液体除湿与膜除湿耦合等都取得了很大的成就，并已经投入到生产中。它们把其他除湿技术的优点进行了集中，显得与众不同。
把冷却除湿作为基础和前提，利用冷却除湿机高露点下能耗低且冷却盘管不易结霜的特点；再利用转轮除湿进行深入除湿，从而使得组合式除湿机在低温低湿的情况下，不会受到露
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点的约束且除湿量大；利用冷凝器释放热量来提高再生空气的温度，合理使用系统内部热能，在某种程度上抵消了转轮除湿机存在的再生耗热量大的缺点，进而实现节能；利用太阳能、工业废热等作再生加热热源，在某种程度上降低了对电力的依赖程度，同时还节省了很多能源，进而达到了冷却除湿与转轮除湿耦合的目的。 参考文献：
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[2]王保国，吕宏凌，杨毅.膜分离技术在石油化工领域的应用进展[J].石油化工，2011，35（8）：705-710.
[3]张立志，江亿.膜法空气除湿的研究与进展[J].暖通空调，2009，29（6）：28-32.
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