除(chu)濕技(ji)術與(yu)復合空調系統的(de)能(neng)耗(hao)分(fen)析

除(chu)濕技(ji)術，尤其(qi)是利(li)用除(chu)濕材料親(qin)水(shui)性(xing)的(de)除(chu)濕(shi)轉輪(lun)技(ji)術，在近(jin)年(nian)來(lai)得(de)到(dao)了(le)廣(guang)泛的(de)關註(zhu)和(he)應用。這種(zhong)技術不僅適(shi)用(yong)於(yu)對(dui)濕(shi)度要(yao)求很(hen)高(gao)的(de)生(sheng)產(chan)環(huan)境，如(ru)鋰電池生(sheng)產(chan)和(he)聚(ju)酯切片(pian)生產(chan)等(deng)，還(hai)逐漸滲透(tou)到(dao)了(le)舒(shu)適(shi)性(xing)空(kong)調系統中(zhong)，與(yu)機(ji)械制(zhi)冷(leng)技(ji)術(shu)相(xiang)結合，形(xing)成了(le)新型的(de)復合式空調系統。本文將深入探(tan)討除濕轉輪(lun)與(yu)機(ji)械制(zhi)冷(leng)相(xiang)結(jie)合的(de)復合空調系統的(de)能(neng)耗(hao)特點(dian)及其(qi)在實際應用中(zhong)的(de)優勢(shi)。

（工(gong)業除濕機(ji)）

除(chu)濕轉輪(lun)的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理是，含有除濕材(cai)料的(de)轉芯在微(wei)型(xing)馬(ma)達(da)的(de)驅(qu)動下(xia)，交(jiao)替地暴露於溫度較低(di)、濕度(du)較高(gao)的(de)過(guo)程(cheng)空(kong)氣(qi)側和(he)溫度較高(gao)、濕度(du)較低(di)的(de)再(zai)生空(kong)氣(qi)側。再(zai)生空(kong)氣(qi)通(tong)過(guo)加(jia)熱除濕(shi)材(cai)料，使(shi)其(qi)釋放(fang)出水(shui)蒸氣(qi)，從(cong)而降(jiang)低過(guo)程(cheng)空(kong)氣(qi)側的(de)濕(shi)度(du)。這壹(yi)過程(cheng)不(bu)僅實現了(le)濕(shi)度(du)的(de)精(jing)確控制(zhi)，還(hai)避免(mian)了(le)傳(chuan)統(tong)冷(leng)凍減濕過程(cheng)中(zhong)冷(leng)熱相抵(di)的(de)極(ji)大(da)浪(lang)費。

傳(chuan)統的(de)舒(shu)適(shi)性(xing)空(kong)調系統通(tong)常(chang)采用(yong)冷(leng)凍減濕的(de)方(fang)式來(lai)消除建(jian)築內的(de)余濕量(liang)。這種(zhong)方法(fa)將空氣(qi)冷卻(que)到露點(dian)溫度以下(xia)，使水分凝結析(xi)出，然後(hou)在送(song)風前再(zai)將空氣(qi)加熱到適(shi)宜(yi)的(de)溫度。這壹(yi)過程(cheng)在熱力(li)學(xue)上(shang)顯(xian)然是(shi)不合理的(de)，因(yin)為(wei)它(ta)既(ji)消(xiao)耗(hao)了(le)大(da)量(liang)的(de)冷(leng)量(liang)，又(you)需要(yao)額外的(de)熱量來(lai)加熱空氣(qi)，造成(cheng)了(le)能(neng)源(yuan)的(de)極(ji)大(da)浪(lang)費。

相(xiang)比(bi)之下(xia)，復合式空調系統通(tong)過(guo)將濕負荷與(yu)熱負荷分開處(chu)理，實現了(le)更(geng)為(wei)高(gao)效(xiao)的(de)能(neng)源(yuan)利用(yong)。在復合式空調系統中(zhong)，除(chu)濕轉輪(lun)負責處(chu)理濕(shi)負荷，而機(ji)械制(zhi)冷(leng)系統則負責處(chu)理熱負荷。由於濕(shi)負荷的(de)去(qu)除(chu)不(bu)再(zai)依(yi)賴於空(kong)氣(qi)的(de)冷(leng)卻(que)，因(yin)此可(ke)以避(bi)免(mian)冷凍減濕過程(cheng)中(zhong)的(de)冷(leng)熱相抵(di)現象(xiang)，從(cong)而顯(xian)著(zhu)提高(gao)系統的(de)能(neng)效(xiao)。

為(wei)了(le)對(dui)比(bi)復合式空調系統與(yu)常(chang)規冷(leng)凍減濕系統的(de)能(neng)耗(hao)，我(wo)們進行(xing)了(le)詳(xiang)細的(de)計(ji)算和(he)分(fen)析(xi)。計(ji)算條(tiao)件設定(ding)為(wei)室外空氣(qi)溫度為(wei)34℃、相(xiang)對(dui)濕(shi)度(du)為(wei)40%，室內狀態(tai)為(wei)25℃、相(xiang)對(dui)濕(shi)度(du)為(wei)50%。室內余熱量固定(ding)為(wei)40KW，余濕量(liang)分(fen)別(bie)取(qu)4kg/hr、8kg/hr、16kg/hr。除(chu)濕(shi)轉輪(lun)的(de)吸(xi)濕材料為(wei)氯(lv)化(hua)鋰，面風速取(qu)廠(chang)家推(tui)薦(jian)值1.7m/s；顯(xian)熱熱交(jiao)換(huan)器的(de)效(xiao)率(lv)取為(wei)75%。

計(ji)算結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)，在同(tong)樣(yang)的(de)新風比(bi)例和(he)室內余濕量(liang)情(qing)況(kuang)下(xia)，復合式空調系統的(de)需(xu)冷(leng)量(liang)大大(da)低於常(chang)規系統。這是由(you)於(yu)復合系統通(tong)過(guo)除(chu)濕(shi)轉輪(lun)去(qu)除了(le)濕(shi)負荷，從(cong)而減少了(le)機(ji)械制(zhi)冷(leng)系統的(de)負擔。此外，隨著新風比(bi)例的(de)增大(da)，兩(liang)種(zhong)系統的(de)需(xu)冷(leng)量(liang)均有所(suo)增加(jia)，但(dan)復合式空調系統的(de)增加(jia)幅(fu)度要(yao)平緩得(de)多(duo)。這進壹(yi)步證(zheng)明(ming)了(le)復合式空調系統在處(chu)理濕(shi)負荷方面的(de)優勢(shi)。

然而(er)，除濕轉輪(lun)在運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)也存在壹(yi)定(ding)的(de)焓(han)增現象(xiang)。這是由(you)於(yu)除濕材(cai)料在吸(xi)濕過程(cheng)中(zhong)會(hui)釋(shi)放熱量，導(dao)致過程(cheng)空(kong)氣(qi)側的(de)焓(han)值增加(jia)。雖(sui)然焓(han)增在壹(yi)定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)降(jiang)低了(le)系統的(de)效(xiao)能(neng)，但(dan)制(zhi)造(zao)商(shang)們已經(jing)通(tong)過(guo)開(kai)發(fa)熱容(rong)較小(xiao)的(de)材(cai)料(liao)來(lai)盡可能降(jiang)低焓(han)增，從(cong)而改(gai)善系統的(de)效(xiao)率(lv)。

除了(le)焓(han)增問(wen)題外，復合式空調系統的(de)經(jing)濟(ji)性(xing)還(hai)取決於(yu)熱量的(de)來(lai)源(yuan)。如果(guo)采用(yong)電加熱的(de)方(fang)式來(lai)提供再(zai)生熱量，那(na)麽系統的(de)運(yun)行(xing)費(fei)用(yong)將會很高。因(yin)為(wei)電能的(de)成(cheng)本通(tong)常(chang)高於(yu)冷(leng)量的(de)成(cheng)本。然而(er)，當熱量來(lai)源(yuan)於某種(zhong)形(xing)式的(de)余熱時(shi)，如(ru)發(fa)動機(ji)余熱或太(tai)陽(yang)能等(deng)，復合式空調系統的(de)經(jing)濟(ji)性(xing)就(jiu)會(hui)顯(xian)著(zhu)提高(gao)。這是因(yin)為(wei)余熱是壹(yi)種(zhong)低成本的(de)能(neng)源(yuan)，可以大(da)大(da)降(jiang)低系統的(de)運(yun)行(xing)費(fei)用(yong)。

以天(tian)然氣(qi)發(fa)動機(ji)驅(qu)動的(de)復合式空調系統為(wei)例(li)，當室內余濕量(liang)為(wei)4Kg/hr、新風比(bi)例為(wei)25%時(shi)，復合系統的(de)需(xu)冷(leng)量(liang)為(wei)46.6KW、需(xu)熱量26.4KW。而(er)天(tian)然氣(qi)發(fa)動機(ji)在1200rpm時(shi)的(de)制(zhi)冷(leng)量(liang)和(he)可(ke)回(hui)收熱量正(zheng)好與(yu)這壹(yi)需求(qiu)相(xiang)吻(wen)合。此時(shi)的(de)天(tian)然氣(qi)耗量(liang)為(wei)4.68Nm3/h，以天(tian)然氣(qi)價格(ge)2.2元(yuan)/Nm3計(ji)，運(yun)行(xing)能(neng)耗(hao)費(fei)用(yong)為(wei)10.3元(yuan)/hr。相(xiang)比(bi)之下(xia)，如果(guo)采用(yong)冷凍減濕、電加熱再(zai)熱的(de)常(chang)規處(chu)理流(liu)程(cheng)，運(yun)行(xing)費(fei)用(yong)將高達(da)40元(yuan)/hr。即(ji)使(shi)以降(jiang)低舒(shu)適(shi)性(xing)為(wei)代(dai)價的(de)露(lu)點(dian)送風方式運行(xing)，費(fei)用(yong)也高達(da)14.2元(yuan)/hr。

當然，復合式空調系統也存在壹(yi)些技術上(shang)的(de)挑戰(zhan)。由於(yu)系統更(geng)為(wei)復雜，因(yin)此維(wei)護(hu)成本也會相(xiang)應提高(gao)。此外，當室內的(de)熱、濕負荷發(fa)生變(bian)化時(shi)，需(xu)要(yao)更(geng)為(wei)及(ji)時(shi)、準(zhun)確、有效(xiao)的(de)控制(zhi)來(lai)保證冷、熱量的(de)匹配(pei)。因(yin)此，復合式空調系統的(de)推(tui)廣(guang)有(you)賴於自(zi)動控制(zhi)程(cheng)度(du)的(de)提(ti)高(gao)和(he)集(ji)成(cheng)技(ji)術的(de)發(fa)展。

綜上(shang)所(suo)述(shu)，除濕(shi)轉輪(lun)與(yu)機(ji)械制(zhi)冷(leng)相(xiang)結(jie)合的(de)復合式空調系統具(ju)有(you)顯著(zhu)的(de)能(neng)耗(hao)優勢(shi)和(he)經(jing)濟(ji)性(xing)。通(tong)過(guo)將濕負荷與(yu)熱負荷分開處(chu)理，復合系統實現了(le)更(geng)為(wei)高(gao)效(xiao)的(de)能(neng)源(yuan)利用(yong)。雖然除(chu)濕轉輪(lun)在運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)存(cun)在壹(yi)定(ding)的(de)焓(han)增現象(xiang)，但(dan)制(zhi)造(zao)商(shang)們已經(jing)通(tong)過(guo)開(kai)發(fa)新材料(liao)來(lai)降(jiang)低焓(han)增、改(gai)善效(xiao)率(lv)。此外，當熱量來(lai)源(yuan)於余熱時(shi)，復合系統的(de)經(jing)濟(ji)性(xing)會(hui)更(geng)為(wei)顯(xian)著(zhu)。因(yin)此，隨著建(jian)築節(jie)能技術的(de)普(pu)及和(he)濕(shi)負荷相對增大(da)的(de)趨(qu)勢(shi)，復合式空調系統有(you)望(wang)在未(wei)來(lai)得(de)到(dao)更(geng)廣泛的(de)應用和(he)發(fa)展。

在未(wei)來(lai)的(de)發(fa)展中，復合式空調系統還(hai)需要(yao)在控制(zhi)系統、集(ji)成(cheng)技術等(deng)方面(mian)進(jin)行(xing)進(jin)壹(yi)步的(de)完(wan)善和(he)優化。同(tong)時(shi)，隨著“京(jing)都(dou)協議(yi)"的(de)實施和(he)替代工(gong)質的(de)應用，制(zhi)冷(leng)量(liang)的(de)下(xia)降(jiang)也將為(wei)除(chu)濕(shi)技(ji)術(shu)提供更(geng)多的(de)發(fa)展空間(jian)和(he)機(ji)遇。因(yin)此，我(wo)們有理(li)由(you)相(xiang)信，除濕(shi)技(ji)術在未(wei)來(lai)將會有更(geng)大的(de)發(fa)展和(he)更(geng)廣泛的(de)應用前景。