溶液除湿在空调系统中的应用

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【摘要】空调系统是处理室内的温度、湿度的主要手段，而温度和湿度都是空气的两个重要参数，它可以直接反应室内空气的状态和质量。本文通过对比不同空气处理方式在温度和适度的调节的利弊，采用干式风机盘管仅排除室内的余热，不需要做湿度处理及溶液除湿的空调系统的方式的应用在实际的空调系统的节能意义。

关键词：溶液除湿温湿度独立处理干式风机盘管常规空调系统与溶液除湿温湿度独立控制空调系统的区别

中图分类号：TB657.2 文献标识码：A 文章编号：

引言

空调系统是处理室内的温度、湿度的主要手段，它将室内的空气处理到一定的温湿度状态来满足人员或工艺上的要求。而温度和湿度都是空气的两个重要参数，它可以直接反应室内空气的状态和质量。只有对室内的温、湿度控制准确和把握好温湿度的处理过程，室内空气才会达到理想的设计要求。

在目前建筑物的空调系统中全空气系统和空气-水系统是应用范围较广的两个重要系统。全空气系统中被处理过的空气送入空调房间，在夏季时消除室内的余热余湿，使室内的温湿度保持在设计的范围内；而在冬季时除了要向室内供热，干燥地区还要补充室内的湿度。空气-水系统中风机盘管加新风是应用最广的一种系统。风机盘管设置于空调房间内，夏季供给冷水，对室内空气进行降温除湿处理；冬季供给热水，对房间空气进行加热处理。而送入的新风是为了满足人员卫生要求或是房间正压的需要。

一次回风的全空气夏季处理过程和风机盘管加新风的空气处理过程（新风处理到等焓状态）这两种系统中都是利用冷冻水（一般为7℃）将送入空调设备的空气做降温除湿处理，而这两个处理过程一般都在一个处理过程中完成。在这种空调系统中，显热负荷(排热)约占总负荷的50%—70%，而潜热负荷约占30%—50%。若要将显热负荷冷确，就可以用高温冷源进行冷却。但采用5—7℃的低温冷水进行处理，就造成了能量品味上的浪费。在实际运行的工程中，有些场合的显热负荷的变化范围较大，而潜热负荷的变化幅度却很小；而有些场合的情况却相反。这样经常造成了室内相对湿度与温度调节的矛盾性。有些场所的新风负荷要负担室内的湿负荷，处理过程点要处理到室内等含湿量的状态点，这样也就加大了新风机组的冷却能力。

另外，传统的风机盘管的冷凝水汇集到冷凝水盘中，并通过凝水管排除。目前的这种做法不仅是设备复杂，而使凝水盘可能成为微生物滋生的温床。尤其在传染病爆发的时候，空调冷凝水系统的缺点就更暴露无疑了。温湿度独立处理的系统的末端设备主要任务是处理室内的显热余热，作为温湿度独立控制系统的主要末端设备就是干式风机盘管及辐射末端装置。

而干式风机盘管仅排除室内的余热，不需要做湿度处理，它的冷水温度就可以提高，一般为15-18℃，从而为天然冷源的使用提供了条件，即使使用电制冷，制冷机组的性能系数也将大幅度提高。由于冷水温度的提高就可使得风机盘管不会产生冷凝水。而风机盘管本身的构造也就可以变得简单。在施工安装的时候，由于不用考虑冷凝水的排除，盘管的安装就变得灵活，有利于配合室内装饰效果。

根据溶液除湿的系统的基本工作原理，溶液除湿性能力的强弱取决于被处理空气的水蒸气分压力与除湿溶液的表面蒸汽压力之间的压差，压差是水分由空气向除湿溶液传动的动力，换言之就是溶液表面蒸汽压力越低，相同处理条件下的除湿能力越强，与接触的湿空气达到平衡时，湿空气的相对湿度最低。溶液的表面蒸汽压是溶液温度tz和浓度ξ的函数，随着溶液温度的降低、溶液浓度的升高而降低，其函数关系式为 Pz=f（tz，ξ）。

溶液除湿的空调系统由除湿器（新风机）、再生器、储液罐、输配系统和管路组成。溶液除湿系统中，一般采用分散除湿、集中再生的方式，将再生浓缩后的浓溶液分别输送到个新风机中。利用溶液的吸湿性能实现新风的处理过程，使之承担建筑的全部热负荷。再生器中油加热装置将溶液浓缩再生。

四个基本模块单元组成的新风机组，采用两种温度的冷水冷却除湿工程。浓溶液从进风侧进入新风机，稀溶液从新风进风处排出，溶液与空气逆向流动。左侧两个单元采用18—21℃冷水冷却，以获得更好的除湿效果。右侧两个单元采用26—30℃的冷却水冷却，以带走除湿产生的潜热。

溶液为热媒的全热回收装置

工作原理

溶液从空气中吸收水份后，对降低浓度进行加热后，其表面蒸汽压力升高，当溶液表面的蒸汽压力大于空气中水蒸汽分压力时，溶液中的水分就蒸发到空气中，从而完成溶液的浓缩。利用溶液的吸湿、放湿的特性，可以实现室外新风与室内排风之间的热量和水分的传递工程。

此图表示为上层为排风通道，下层为新风通道，新风和排风分别用户A和R表示，溶液用Z表示。此热回收装置由两个单元喷淋模块和一个溶液泵组成。开始运行时，溶液泵从下单元喷淋模块底部的溶液输送到上层单元喷淋模块的顶部，溶液从上向下流淌，并与室内的排风接触，溶液被降温浓缩，排风被加热加湿排到室外。上层降温浓缩后的溶液流入下层喷淋单元的顶部，与室外新风接触，由于溶液的温度和表面蒸气的压力小于室外新风的温度和水蒸气的分压力，溶液被加热稀释，空气被降温除湿。溶液回到底部溶液槽内，完成一个循环过程。在这个全热回收装置中，利用溶液的循环，新风被降温除湿，排风被加热加湿，从而实现了能量有室内排风道室外新风的转移。冬季的情况与夏季类似，只不是新风被加热加湿，排风被降温除湿。

实际工程的运行分析

天津某办车站，总建筑面积85000m2 ，其中办公面积50000 m2 ；候车室面积约35000 m2

。采用空气热泵驱动的温湿度独立控制的空调系统，室内空气外参数见表：

火车站主要为后车大厅，其余为办公用房。温湿度独立调节空调系统，采用溶液除湿新风机制取干燥新风带走人员及新风全部潜热负荷，控制室内温度，显热负荷则由室内干式末端承担，用于调节温度，适应室内不断变化的温湿度变化。

参考文献

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