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2017年10月18日 14:56 中國干燥設備網
[br]  溶液除濕具有潛能蓄能的特點,能夠克服常規蓄能技術的不足,具有蓄能密度大的特點,且能夠適應太陽能不連續性和低品位的不足,是太陽能用于夏季空調的一種合理方式。本文分析了利用集熱再生器溶液除濕方式以解決室內濕負荷的熱泵空調系統。[br]  1基于集熱再生器溶液除濕的風冷熱泵系統目前一次回風系統是常見的空調系統,即把新風和回風混合后冷卻減濕處理到機器露點,再加熱到送風狀態點后送入房間,如所示2.為了避免消耗再熱量,并對溫度濕度處理解耦,解決冷卻除濕的空氣難以與室內變化的熱濕負荷相匹配的問題H,提出了基于集熱再生器溶液除濕的風冷熱泵系統。[br]  1溶液除濕風冷熱泵系統的運行機理基于集熱再生器溶液除濕的風冷熱泵系統如所示。借助軸流風機或離心風機強迫對流,環境空氣通過熱泵機組的冷凝器,吸收制冷劑冷凝放出的熱量4.這部分經過加熱的環境空氣進入集熱再生器,對稀溶液實現濃縮再生后排出。冷凍水和濃溶液在空調箱內根據室內顯熱潛熱比,對室內外混合空氣進行熱濕處理,使空氣達到送風狀態點。[br]  基于集熱再生器溶液除濕的風冷熱泵系統原理溶液除濕風冷熱泵系統的溶液再生過程在溶液除濕系統的除濕單元,被處理空氣的水蒸氣分壓力和溶液的表面蒸汽壓是水分從空氣中向除濕溶液傳遞的驅動力,除濕溶液的表面蒸汽壓P是溶液濃度f和溫度t的函數,有如下關系:P=/(6,⑴除濕溶液的表面蒸汽壓隨著溶液溫度的降低、溶液濃度的升高而降低5.為減小溶液表面蒸汽壓、增強除濕效果,除了選擇表面蒸汽壓較低的除濕劑、降低除濕單元的溶液溫度之外,還應該考慮提高與空氣進行熱質交換的溶液濃度。[br]  再生單元是對溶液進行濃縮干燥的重要環節,所示為集熱再生器的結構示意圖。集熱再生器主要由透明覆蓋層、空氣層、液膜層、太陽輻射吸收層、絕熱層及分液器等組成。不同于閉式再生系統的溶液濃縮方式,集熱再生型內的溶液被太陽能直接加熱溫度升高,與環境空氣接觸并把水分轉移到空氣中,從而形成濃溶液63. 2溶液除濕風冷熱泵系統與傳統風冷熱泵系統的比較分析1工程概況以濟南市某工程為例,該樓屬大型公共建筑,總建筑面積29300m2,該建筑地上20層,地下2層,建筑高度74.6m.該工程的地下部分主要為設備用房和車庫;地上部分主要為商場及辦公室。按建筑、人員、設備及照明等,計算得夏季室內熱濕負濟南地區夏季室外空氣狀態為:干球溫度= 34.8°C,濕球溫度=26.7°C,相對濕度RH 2.2空氣處理過程分析溶液除濕風冷熱泵系統對新風、回風混合空氣的處理過程如所示。室內回風與新風混合后在空調箱內除濕至狀態點H然后經表冷器干冷至送風狀態點O后沿熱濕比線送入室內,吸收室內的余熱余濕67.根據冷卻減濕一次回風系統h-d圖的分析,將新風和回風混合后冷卻減濕處理到機器露點,再加熱到送風狀態點,為了把G的空氣從混合點C點降溫除濕到機器露點L點,所需配置的制溶液除濕一次回風系統h-d圖冷機組冷卻能力,即所需處理的冷負荷Ql為:制冷機組的冷負荷包括室內冷負荷(顯熱和潛熱負荷)Qi、新風冷負荷(顯熱和潛熱負荷)Q2和再熱量Q3.根據溶液除濕一次回風系統h-d圖,在相同室內外參數的情況下,忽略空調箱內濃溶液的溫度變化,制冷機組夏季處理空氣所需的冷量Qr為:QR假定冷卻除濕系統的再熱為電加熱,電加熱的耗電量Q3為:及水箱溫升引起的附加冷負荷,修正后:Q\'= 288.39kW,該辦公樓的總設計負荷為288.39kW.因此,選擇1臺特靈水冷螺桿式水冷機組,型號RTWD080,制冷量317.86kW,輸入功率61.6kW,COP值為5.16.并根據式⑷計算得出冷卻除濕后再熱所需的耗電量Q3=30.12kW.已知送風量G、送風狀態點空氣焓值h.、機器露點空氣焓值和制冷機組COP,根據式(5)計算比較溶液除濕系統和冷卻除濕系統,前者耗電量相比冷卻除濕系統減少,即:Q=12.55x(35.8溶液除濕風冷熱泵系統與冷卻除濕空調系統相比較耗電量減少了n即:省的耗電量;Ql+Q3?冷卻除濕系統的耗電量,即空氣冷卻減濕所需的冷量Ql和再熱量Q3之和。35.96通過計算分析可知,若單一風冷熱泵系統,對室內送風冷卻除濕,把送風溫度降低到機器露點除濕后再熱,增加了去除潛熱所需的冷負荷以及過冷后再熱所需的熱負荷過程,導致電耗增加。基于溶液除濕的風冷熱泵系統,充分利用太陽能產生的熱量和制冷機組的冷凝熱,除濕所需的冷量減少,并避免了過冷后對送風的再熱,耗電量相對減少,節能效果顯著。[br]  利用熱泵的冷凝熱進行預熱,對除濕溶液完成再生的環境空氣,可以提高溶液的濃縮再生效果。當加熱空氣時,其含濕量不變,相對濕度減小,空氣的吸濕能力增加。在環境空氣通入集熱再生器進行干燥濃縮稀溶液之前,利用風冷熱泵系統的冷凝熱進行環境空氣預熱,在集熱再生器內水分蒸發吸收的潛熱由太陽能補給,這樣就減小了不可逆損失,再生過程更接近理想的可逆過程,節省了再生過程所需要消耗的熱量,提高了整個系統的節能效果。[br]  3結論文中所述,基于集熱再生器溶液除濕的風冷熱泵系統,是采用風冷熱泵的冷凝熱對環境空氣進行預熱,環境空氣通入集熱再生器內對除濕溶液再生濃縮。該系統相比傳統風冷熱泵系統具有以下優點:利用熱泵冷凝器所釋放的廢熱和可再生能源太陽能對溶液進行濃縮再生,承擔潛熱負荷,這樣提高了能源利用效率,與利用冷卻除濕的風冷熱泵空調系統相比較耗電量減少了在夏季連續陰雨天氣較多的南方高濕地區,冷凝熱是對太陽能的一種有效補充,可以實現系統的穩定運行。[br]  冬季可在空調箱內循環熱水,利用空調箱對新風進行加熱加濕。而集熱器可以對與熱泵機組蒸發器換熱的環境空氣進行預熱。設備的使用時間增加,系統的經濟性相應提高。[br]
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