溶液除湿与传统空调对比(1)

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基于溶液除湿的地源热泵毛细管顶板空调系统

ｚｓｉｓａｖａａｅｆｅｒ —ａｉｎｄｍａｉｃｍｆｒａｅｅｖｉｏｎｍｅｔＣｏｎｉｒｔｔｅｔｄｎｔｇｓｏｎｅｇｙｓｖｎｇａｋｎｇｏｏｔｂｌｎｒｎ．ｓｄｅｓｈａ
ｔｓｎｗｉ—ｏｎｔｏｎｙｔｍｉｌｂｅｂｒａｙｕｅｈｉｅａｒｃｄｉｉｎｉｇｓｓｅｗｌｏｄｌｓｄ．ＫＥＹＯＲＤＳｅｅｇ — ａｉｇ；ｏｍｆｒ；ｏＷｎｒｙｓｖｎｃｏｔｇｒｕｎｄｓｏｕｒｅｈｅｔｐｃａｕｍｐ；ｉｉｓｃａｔｃｐｌａｙｌｑｕｄｄｅｉｃｎ；ａｉｌｒｔｅｒｄｉｎｅｌａｌａｒｃｎｄｔｏｎｙｔｍｕｂａａｔｃｉｉｎｇｐｎｅｉ— ｏｉｉｎｉｇｓｓｅ
的却是：源紧张问题日益加剧，调广泛使用的能空
ＣＣ和ＨＣＣ对大气臭氧层造成破坏，内空ＦｓＦｓ室
气粉尘、湿表面带来霉菌和危害气体等引发空潮
内的热湿负荷都以空气为传输介质；空气一系而水
维普资讯
第８卷
第４期
制冷与空调
ＲＥＦＲＩＥＲＡＴＩＮＮＤＲ —ＣＯＮＤＩＩＧＯＡＡＩＴＯＮＩＧＮ
２００８年８月
基于溶液除湿的地源热泵毛细管顶板空调系统＊
马玉奇刘学来李永安薛红香张红瑞

太阳能溶液除湿空调系统在工厂的应用分析

总Ｊ第Ｉｌ３５期８ｏ
…
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１８ｌ２ｌｔ，
维普资讯
仅不父况
因，往往不能使用传统的空调。即使可使用，工厂也往往由于造价和运行成本太高而不采用。相比而下，太
阳能溶液除湿空调的低造价、成本、使用低品位低可
的空气进行进一步的降温，并送入空调房间，达到空统：为除湿溶液提供冷却，保证除湿过程的顺利进行，可使用冷却塔提供的冷
热、可在敞开空间使用、可全新风运行等特点决定了其可以使用在这样的场合。因此，在工厂推广太阳能溶液除湿空调有着显著的经济效益和重大的社会意义。同时，由于中国有着丰富的太阳能资源，工厂的占地面积一般都较大，因而采光面积也相应较大，从而可以获得足够的太阳能来驱动空调运行。因此，工厂使用太阳能溶液除湿空调也有着显著的优势。在技术方面，该系统的核心部分是溶液除湿和再生部分，而太阳能集热和水蒸发冷却部分的技术则相对简单得多，已经比较成熟。目，前国内外已经出现了
对于工厂，尤其是制造性工厂的生产车间，由于自及控制器运行，该种空调使用十分节能。而且可方便地
身的特点，无法使用传统的空调或者使用传统空调代
价太高，从而导致车间内空气环境十分恶劣。而太阳
实现高密度的储能将多余的太阳能存储起来，，在太
阳能不够的时候使用。（）３环保健康。该种空调可提供全新风，同时可调节房间的空气温度和湿度。并且空调使用的除湿用水溶液对人体和环境无害，还可除尘杀菌，同时避免了
１太阳能溶液除湿空调的特点

浅谈通风空调几项新技术的应用

浅谈通风空调几项新技术的应用近10年来，采暖、通风、空调技术的发展很快，变化很大，如置换通风，一场泵变流量系统，温湿度独立压制空调系统，蓄冰空调，水、地源热泵等新技术，在国内已有很多应用和成功的工程实例。

本文主要就置换通风作一浅叙，并简介一场泵变流量系统和温湿度独立压制空调系统。

1置换通风置换通风是借助空气浮力作用的机械通风方式。

空气以低风(0.25m／s左右)、高送风温度(≥18。

C)的状态送入房间下部，在送风及室内热源形成的上升气流的作用下，将提升污浊空气提升至顶部排掉。

1．置换通风的工作原理置换通风是借助于密度差所产生产生的压差为动力来实现室内空气的置换。

置换通风的送风分布靠近地板，送风速度一般为0.25m／s 左右，送风动量低，以至于对室内主导流无任何实际的影响，使得送来风气与室内空气的掺混量很小，送风温差一般为2～4℃。

送入的较冷新鲜空气因密度大在重力带往作用下先是下沉，随后慢慢扩散，像水一样笼罩到整个房间的底部，在湖地板上某一高度内形成一个洁净的空气湖和，当遇到热源时，它被加热，以自然总之对流的形式慢慢升起。

室内热污染源释放出的热浊气流在浮升浊气力作用下上升，并不断卷吸周围空气，在热浊气流上升过程中的卷吸作用和后续新风的“推动”作用以及排风口的“抽吸”作用下，覆盖在地板上方的新鲜空气也缓慢向上移动，形成类似向上的活塞飘流。

同时污染物也被携带向房间的上部或侧半圆形上部移动，脱离人的停留区，最后将余热和污染物由排风口直接排出。

在这种情况下，排风的空气温度高于室内工作温度。

置换通风的主导气流是由室内热源所控制。

2．置换通风系统的适用范围(1)室内通风一须建余燃为主，显热负荷q≤120w/m2。

(2)污染物的温度比周围温度高，密度比周围水汽小，浓度不大且稳定；送风温度比周围环境的空气温度废气低。

(3)地面至平顶的高度大于3m的高大房间。

峰值负荷适中(<40w／m2)的大空间建筑，如体育馆、剧院、音乐厅、博物馆、展览馆、建筑物中庭等。

溶液除湿蒸发冷却空调制冷系统性能研究

ＡｂｔａｔＡｅｖｐｒｔｅａｒｃｎｉｏｉｇｒｆｇｒｔｎｓｓｍｓｎｉｕｄｄｓｃａｔｗｓｐｅｅｔｄｏ￣ｅｉｈｏ — ｓｒｃ：ｎｗｅａｏａｉｉｏｄｔｎｎｅｒｅａｉｙｔｕｉｇｌｉｅｉｃｎａｒｓｎｅ．Ｃｍｐｄｗｔｔｅｃｎｖ — ｉｉｏｅｑｈｖｎｉｎｌｌｕｄｄｓｃａｔａｒｃｎｉｏｉｇｒｆｉｅａｉｎｓｓｅ，ｔｅｎｗｓｓｅｄｐｓｅａｏａｉｅｃｏｉｇｔｃｎｌｇ＂ｎｉｃｅｔａｉｉｅｉｃｎｉ— ｏｄｔｎｎｅｒｒｔｙｔｍｏｑｉｇｏｈｅｙｔｍａｏｔｖｐｒｔｏｌｎｅｈｏｏａｄｄｒｔｖｙｅｍｉｉｇｈａｒｎｆｒｔｃｎｌｇｎｓｓｒｆｇｒｎａｈｒｔａａｅｓｃｏｉｇｍｅｉｍｆｈｙｌｙｔｍ，ｔｕｈｏｌｇｗａｘｎｅｔｔｓｅｈｏｏｙａｄｕｅｅｒｅａｔｔｅｈｎｗｔｒａｏｌｄｕｏｅｃｃｅｓｓｅａｅｉｒｎｔｈｓｔｅｃｏｉ — ｎｔｒｕａｅｗｓｒｄｃｄＯｈｔｅａｄｈｅｙｔｍｎｒａｅｈｉｅｅｔｌｃｎｅｔｔｎｏｇｎｒｔｄｓｌｔｎｂａ — ｅｓｇａｅｕｅ．ｎｔｅｏｈｒｈｎ，ｔｅｎｗｓｓｅｉｃｅｓｓｔｅｄｆｒｎｉｏｃｎｒｉｆｅｅｅａｅｏｕｉｙｒｉｆａａｏｒｏｓｎｅｅｅａｉｎｔｍｐｒｔｒｒｐｒｙｗｈｃｅｕｅｈｓａｅｏｇｎｒｔｄｓｌｔｎｆｒｈｒｔｒｄｃｈｅｅｅａｉｎｈａｉｇｒｇｎｒｔｏｅｅａｕｅｐｏｅｌ，ｉｈｒｄｃｓｔｅｍａｓｒｔｆｅｅｅａｅｏｕｉａｔｅｅｕｅｔｅｒｇｎｒｔｅｔｒｏｏｏｉａｇｒｐｒｏ．Ｔｅｎｗｓｓｅａｔａｉｓｔｅｇｏｔｈｂｔｅｎａｓｒｉｇａｉｔｎｅｅｅａｉｇａｉｔ．Ｔｅａａｙｉａｎａｌｒｅｐｏｏｉｎｈｅｙｔｍｃｕｌｅｈｏｄｍａｃｅｗｅｂｏｂｎｂｌｙａｄｒｇｎｒｔｂｌｙｈｎｌｔｌｔｚｉｎｉｃｒｓｌｈｗｔａｈｅｙｔｍａｈｅｔｒｐｒｏｍａｃｎｗｏｅｐｒｒｎｅｔａｏｖｎｉｎｌｓｓｍ．ｅｕｔｓｏｈｔｔｅｎｗｓｓｅｈｓｔｅｂｔｅｒｎｅｉｈｌｅｆｍａｃｈｎｃｎｅｔａｙｔｓｅｆｏｏｅＫｅｒｓｙｗｏｄ：ｌｕｄｄｓｃｔ；ｅａｏａｉｅｃｏｉｇ；ｔｅｍａｃｉｇｏａａｉｔｉｉｅｉａｌｖｐｒｔｏｌｑｃｔｖｎｉｔｈｎｆｐｂｌｙｌｃｉ

溶液除湿蒸发冷却系统在厦门地区的节能潜力

ｒｌｅｈｒｃｒｔｓｏｔｑｉｄｓｃｎａｏｔｅｃｏｉｓｍ（ＤＣ）ｗｒｏｐｅｉａｉｏａａｒｏｄｔｎｎｅｔｄｃａａｔｉｉｆｈｌｕｄｅｉａｔｖｐｒｉｏｔｇｓｔａｅｓｃｅｉｃｅａｖｎｙｅＬＥＳｅｃｍａｄｗｔｔｄｉｌｉｃｎｉｏｉｇｅｒｈｒｔｎｉ
２１第４０２年０卷第５期
文章编号：ｌＯ０２（０２００６０Ｏ５— ３９２１）５— ０７— ４
流
体
机械 ຫໍສະໝຸດ ６７溶液除湿蒸发冷却系统在厦门地区的节能潜力
王玉刚。加平黄刘，翔。杨绍辉，
（．１西安建筑科技大学，陕西西安７０５；．１０５２集美大学，福建厦门３１２；．６０１３西安工程大学，陕西西安７０４）１０８
摘
一
要：根据厦门地区的气候条件和相关空调设计参数，将溶液除湿蒸发冷却系统（ＤＣ）ＬＥＳ的能耗及相关特性与传统
次回风空调系统进行了对比。结果表明，ＤＣ较传统一次回风系统可节约２．％的运行能耗，ＬＥＳ１１并且环保及送风空
气品质好，在厦门地区应用该系统具有较大的节能潜力。关键词：蒸发冷却；液除湿；溶空调系统；节能中图分类号：Ｔ８Ｕ３文献标识码：Ａｄｉ１．９９ｊｉｎ１００２．０２０．１ｏ：０３６／．ｓ．０５— ３９２１．５０５ｓ
，
（．ｉｎＵｉｒｔｏｒｈｔｔｒＴｃｎｌｇ，ｉｎ７０５Ｃｉａ２Ｊｉｎｖｒｔ，１Ｘｈｎｅｓｙｆｃｉｃｅ＆ｅｈｏｙＸ１０５，ｈｎ；．ｉｉｓｙｖｉＡｅｕｏａｍｅｕｅｉ

溶液除湿

影响吸湿的主要因素 (1)除湿器的结构 (2)除湿剂的选择
除湿器
绝热型除湿器
内冷型除湿器
除湿剂的选择
(1)表面蒸汽压:在相同的冷却温度下,为了增强除湿溶液的效果,宜选择表面蒸汽压较低的除湿剂 (2)溶液的吸收热:溶液在除湿过程中,会不断发出吸收热,如果不采取有效的降温措施,会使溶液温度不断升高,影响除湿效果,故应该选择吸收热小的除湿剂
溶液除湿
常用的溶液除湿剂三甘醇溶液溴化锂溶液氯化锂溶液氯化钙溶液
三甘醇无色无臭有吸湿性的粘稠液体有机溶剂易挥发微毒具有很高的限制性的除湿溶液
溴化锂
性状白色立方晶系结晶或粒状粉末。熔点 550℃ 沸点 1265℃ 优点:稳定,不变质,不挥发 ,不分解,极易溶于水,吸水能力好缺点:腐蚀性较强,需要缓蚀剂 ,会一定程度上影响人的中枢系统结晶浓度:60%~70%
30~40
45~65 80~90
无
无微
中
中小
稳定
稳定稳定
空调,杀菌,低温干燥空气调节,除湿
空调,一般气体除湿
卤盐溶液性质的分析
1,沸点高 2,表面蒸汽压会受温度和浓度的影响 3,溶解度有限 4,腐蚀性,尤其对金属
吸湿-再生过程
吸湿-再生过程
吸湿过程1-2
2-3 再生过程 3-4
冷却过程4-1
特性:无机盐,无水氯化钙白色,多孔,菱形结晶块 ,略带苦咸味熔点:772 ℃ 沸点:1600 ℃ 优点:价格低廉,来源丰富,安全,吸收水分时不会放出有毒气体缺点:溶液对金属有腐蚀性,且溶液吸湿量远比其固体小
氯化钙溶液表面蒸汽压
常用除湿剂的对比
除湿剂氯化钙溶液氯化锂溶液溴化锂溶液三甘醇浓度(%) 40~50 毒性腐蚀性无中稳定性用途稳定城市燃气除湿

溶液除湿

再一种除湿方式是空气直接与具有吸湿的盐溶液接触（如溴化锂溶液、氯化锂溶液等），空气中的水蒸气被盐溶液吸收，从而实现空气的除湿，吸湿后的盐溶液需要浓缩再生才能重新使用。

因此，溶液式除湿与转轮式除湿机理相同，仅由吸湿溶液代替了固体转轮。

由于可以改变溶液的浓度、温度和气液比，因此与转轮相比，这一方式还可实现对空气的加热、加湿、降温、除湿等各种处理过程。

改善吸湿式空气处理方式的关键就是变等焓过程为等温过程，吸收或补充空气与吸湿介质间传质产生的相变潜热，从而减少这一过程的不可逆损失。

由于转轮是运动部件，很难在转轮内部接入能够吸收热量或提供热量的换热装置，这种方法实现起来在工艺上有很大困难。

采用溶液吸湿，可以使空气溶液接触表面同时作为换热表面，在表面的另一侧接入冷水或热水，实现吸收或补充相变热的目的，从而实现接近等温的吸湿和再生过程；还可以采用带有中间换热器的溶液空气热湿交换单元，参见图5。

由溶液泵作为动力使溶液循环喷洒在塔板上与空气进行湿交换，同时溶液的循环回路中还串联一个中间换热器，吸收湿交换过程中产生的热量或冷量。

通过控制调节中间换热器另一侧的水温水量，就可使空气在接近等温状态下减湿或加湿。

溶液和水之间是交叉流，不可能实现真正的逆流，但如果单元内溶液的循环量足够大，空气通过这样一个单元的湿度变化量又较小时，其不可逆损失可大大减少。

图5 热湿交换单元模块润图6 自带热泵的溶液热回收型新风机组可以将图5所示的多个单元模块构建各种不同的空气处理流程，图6为热泵驱动的溶液热回收型新风机[1]，热泵的制冷量用于降低除湿溶液的温度从而提高其除湿性能，热泵的排热量用于溶液的浓缩再生。

图7给出了一种以热源作为驱动能源的溶液除湿新风处理系统[2]，由再生器统一制备的浓溶液送入各个新风机组中，利用溶液的吸湿性能实现新风的处理处理过程。

溶液的蓄能密度很大（高于冰蓄冷），从而降低了对于持续热源的需求，除湿与再生可以分别运行。

与蒸发冷却复合的三种除湿空调系统对比分析

与蒸发冷却复合的三种除湿空调系统对比分析
徐方成黄翔武俊梅
西安工程大学环境与化学工程学院
摘
要：蒸发冷却适用于西北地区等干热气候条件，于非干燥地区，但对单靠蒸发冷却无法得到满意的送风状态，
还需与除湿技术相结合。文章分析比较了与蒸发冷却相结合的冷却除湿、转轮除湿及溶液除湿三种不同空调系统，提出了蒸发冷却技术与机械冷却除湿相结合的空调系统方案，并分析了其节能潜力。关键词：蒸发冷却机械制冷冷却除湿转轮除湿溶液除湿节能
第２７卷第６期
２００８年１２月
建筑热能通风空调
ＢｉｉｇＥｅｇｕｔｎｎｒｙ＆Ｅｖｒｎｎｄｎｉｍｅｔｏ
Ｖ０１７Ｎｏ６．．２
Ｄｅ．０８４ — ９Ｃ２０．７４
文章编号：０３０４（０８０ —４．１０．３４２０）６０７４
ｔｅｅｅｇ－ａｉｇｐｔｎｉｌｆｎｗｙｔｍｓｂｅｎｌｚｄｈｎｒｓｖｎｏｅｔｅｓｓｅｈａｅｎａａｙｅ．ｙａｏ
Ｋｅｗｏｄ：ｖｐｒｔｅｃｏｉｇｍｅｈｎｃｌｅｉｅａｏ，ｅｕｄｆｉｙｃｏｉ，ｏａｅｕｄｆａｏ，ｏｔｎｙｒｓｅａｏａｖｏｌ，ｃａｉａｒｆｇｒｔｎｄｈｍｉｉｎｂｏｌｇｒｔｙｄｈｍｉｉｃｔｎｓｌｉｉｎｒｉｙｇｎｒｉｉｕｏ
ＣｏｍｐａｒｓｏｎｏｉｆＴｈｒｅｅＤｅｈｕｉｆｎｇＡｉｍｄｉｙｉｒＣｏｎｄｉｉｔｏｎｉｇｓｔｎＳｙｅｍＣｏｍｂｎｉｅｄｗｉｈＥｖｔａｐａｔｖＣｏｏｌｎｇｏｒｉｅｉ

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溶液空调与传统空调对比
传统空调系统按照冷热源的不同，分为风冷与水冷两种，这两种空调系统与溶液空调系统的对比如图所示。

三种空调系统对比
水冷式传统空调系统风冷式传统空调系统溶液空调系统系统构成
冷水机组、冷却水系统、冷冻水系统、蒸汽锅炉、净化空调
风冷热泵、冷冻水系统、净化
空调箱、排风机
溶液式空调机组（内置热泵系统）
分区控制不能实现不能实现可以实现夏季除湿方式冷凝除湿冷凝除湿
溶液除湿
夏季再热量高高低冬季加湿方式电/蒸汽加湿
电/蒸汽加湿
溶液加湿全热回收装置无无溶液式全热回收
运行能耗
较高
最高
低
与传统空调系统相比，本项目采用的溶液式空调系统优缺点如下： 1）传统空调系统设备较多，需要设置风冷热泵机组、冷冻水泵、净化空调机组、排风机等，系统较复杂，运行管理灵活性相对较差，不利于实现分区控制；溶液空调机组自带热泵系统，集传统空调设备于一体，独立运行即可实现冷却、除湿、加热、加湿等功能，利于实现分区控制、独立启停，便于运行管理并降低空调系统能耗。

2）传统空调系统的空气处理原理为冷凝除湿，需要把空气降低至露点以下才能达到除湿效果，除湿后空气相对湿度为90%~95%，而实验动物屏障环境空调系统所需的送风相对湿度为60%~70%，因此冷凝除湿后需要配置电或蒸汽再热以满足送风相对湿度要求，因再热带来的冷热抵消，是传统空调系统能耗高的重要原因；溶液式空调系统利用盐溶液（氯化钙）吸湿和放湿的特性来处理空气，而溶液有一个显著特性，即溶液浓度与送风相对湿度一一对应，因此通过调
节溶液浓度可将送风相对湿度控制在60%~70%之间，这与实验动物屏障环境的使用要求非常契合，能够大幅减少空调系统过度冷却和再热带来的能源浪费。

3）传统空调系统冬季一般采用电/蒸汽加湿方式，电、蒸汽属于高品位能源，电加湿COP小于1，加湿能耗较大；溶液空调系统利用热泵制热加热溶液，再通过热溶液实现对空气的加湿，加湿COP可达5~6，远高于电加湿方式，能大幅节省加湿能耗。

4）实验动物室采用全新风系统，传统空调系统由于担心交叉污染，通常不设置全热回收装置，新风能耗巨大；溶液空调系统新风、排风不直接接触，溶液本身具有较强的杀菌能力，因此可设置溶液式全热回收装置，有效回收排风中能量，大幅降低新风处理能耗而不会造成交叉污染。

综合上述因素，溶液空调系统相比传统空调系统而言，系统更简单，运行更便捷，可实现节能35%以上。

但是，溶液式空调系统作为一种新型空调形式，其不足之处在于：溶液空调机组集传统空调功能为一体，机组尺寸、重量相对较大，比传统空调对机房的要求高；溶液空调机组相对于传统空调机组造价高，设备投资费用高，但是运行成本低很多。

适合全新风系统等能耗高，温湿度要求比较高的环境。