一種新型室外除濕機(jī)的性能研究

一種新型室外除濕機(jī)的性能研究

0空氣動(dòng)態(tài)除濕機(jī)在其他領(lǐng)域的運(yùn)行性能固碳除濕是一種有效的空氣除濕方法。內(nèi)冷除濕床再生溫度較低，可使用熱泵或太陽(yáng)能能源系統(tǒng)方面，葛鳳華等本文通過(guò)數(shù)值模擬，對(duì)這種多級(jí)除濕板式除濕機(jī)在廣州、北京、哈爾濱運(yùn)行性能進(jìn)行研究，對(duì)室內(nèi)空氣除濕并采用室外空氣再生。研究被除濕空氣預(yù)冷、除濕板總厚度、級(jí)數(shù)及除濕/再生轉(zhuǎn)換時(shí)間對(duì)再生溫度的影響，并討論采用熱泵和太陽(yáng)能輔助加熱器時(shí)機(jī)組的運(yùn)行性能。1每級(jí)不同吸濕再生系統(tǒng)本文提出一種采用除濕板的分散式除濕機(jī)，主要應(yīng)用于住宅或辦公室等分散式除濕需求的建筑中，實(shí)現(xiàn)局部熱濕環(huán)境控制。以2級(jí)除濕/再生系統(tǒng)為例，其結(jié)構(gòu)如圖1a所示，主要由4片固體吸附除濕板和5個(gè)空氣-水/制冷劑換熱器組成。圖1a所示，每級(jí)除濕/再生系統(tǒng)包含2個(gè)換熱器（HE),2片除濕板，分別用于除濕（D）和再生（R）。其中，HE2和HE3用于對(duì)離開(kāi)D1和D2后的被除濕空氣（PA）降溫，HE4和HE5用于對(duì)進(jìn)入R1和R2前的再生空氣（RA）加熱。HE1用于對(duì)PA預(yù)冷。HE1、HE2和HE3并聯(lián)，HE4和HE5并聯(lián)。機(jī)組用于處理室內(nèi)空氣，采用室外空氣再生。PA、RA逆流，PA先經(jīng)HE1預(yù)冷，然后經(jīng)每一級(jí)除濕板除濕升溫，再經(jīng)每一級(jí)換熱器降溫；RA先經(jīng)每一級(jí)換熱器加熱，再對(duì)除濕板再生，被加濕降溫。一定時(shí)間后，每一級(jí)的2片除濕板相互交換位置，確保機(jī)組實(shí)現(xiàn)連續(xù)除濕。除濕板的結(jié)構(gòu)與除濕轉(zhuǎn)輪類似，都是蜂窩狀空氣通道，通道內(nèi)空氣同壁表面吸附材料進(jìn)行的絕熱熱濕耦合傳遞可用單維雙擴(kuò)散模型描述2建筑室內(nèi)除臭板性能本文選取3個(gè)典型氣候區(qū)的典型城市，即夏熱冬暖地區(qū)的廣州、寒冷地區(qū)的北京、嚴(yán)寒地區(qū)的哈爾濱，研究該除濕機(jī)用于建筑室內(nèi)除濕時(shí)的性能，包括再生溫度（t目標(biāo)送風(fēng)含濕量（ω式中：G對(duì)于面積為100m除濕板迎風(fēng)面高0.4m，寬0.4m；板內(nèi)空氣孔道為正弦型，高2mm，寬2mm。PA和RA的流量均為500m32.1功率分析3.1不同狀態(tài)下pa進(jìn)/再生轉(zhuǎn)換時(shí)間比較t圖2所示為帶預(yù)冷的2級(jí)除濕機(jī)PA和RA的狀態(tài)變化，PA進(jìn)除濕板前及除濕后溫度降至20℃，L=60mm，除濕/再生轉(zhuǎn)換時(shí)間（T外空氣含濕量為16g/kg,t3.2第一階段內(nèi)pa的自由基用量、自適應(yīng)時(shí)間及時(shí)間變化圖2中的空氣狀態(tài)點(diǎn)是機(jī)組在一個(gè)除濕/再生周期內(nèi)的平均值。實(shí)際運(yùn)行中空氣狀態(tài)隨時(shí)間周期性變化。周期性穩(wěn)定后，空氣狀態(tài)在單個(gè)周期內(nèi)的平均值保持不變。在圖2相同的計(jì)算條件下，達(dá)到周期穩(wěn)定后，空氣狀態(tài)在周期內(nèi)隨時(shí)間變化如圖3所示。圖中深色線代表RA，淺色線代表PA，曲線為出口含濕量，直線為入口含濕量。圖3所示，單個(gè)除濕周期內(nèi)，PA的出口含濕量先達(dá)到最小值，之后逐步升高。這是由于在除濕初期，除濕板完全干燥，除濕能力最大，因此PA的含濕量降低幅度最大；隨著除濕板含水量的增大，除濕能力逐漸下降。同理，RA的出口含濕量隨時(shí)間的增加，先達(dá)到最大值，之后逐漸降低。取單周期內(nèi)的PA出口含濕量平均值為ω3.3影響機(jī)組性能的因素3.3.1同級(jí)和預(yù)冷t以北京工況為例，分析級(jí)數(shù)及預(yù)冷因素對(duì)除濕機(jī)t如表2所示，對(duì)于不同送風(fēng)含濕量，t3.3.2變化時(shí)間和厚度的影響本節(jié)討論G由圖4可見(jiàn)，機(jī)組t若除濕機(jī)運(yùn)行在推薦的T室外氣候條件對(duì)t3.4q系統(tǒng)的能量平衡方程由于該除濕機(jī)組采用吸附式除濕，冷源僅負(fù)責(zé)對(duì)PA降溫，因而冷源溫度提高，可采用高蒸發(fā)溫度的蒸汽壓縮制冷循環(huán)對(duì)PA進(jìn)行冷卻。在優(yōu)化的設(shè)計(jì)參數(shù)下，t模擬時(shí)蒸發(fā)溫度t采用熱泵驅(qū)動(dòng)時(shí)，除濕機(jī)COP定義為PA的全熱變化（Q式中：i蒸發(fā)冷量（Q如果采用太陽(yáng)能附屬加熱器，W式中：Q系統(tǒng)的能量平衡方程包括熱泵系統(tǒng)能量平衡（如式（4）所示）、空氣冷卻過(guò)程中的能量平衡（如式（6）所示）以及空氣加熱過(guò)程中的能量平衡（如式（7）所示）。式中：Q除濕機(jī)應(yīng)用在上述三地時(shí)，PA的全熱變化量、除濕板的冷熱損失以及冷熱損失在蒸發(fā)冷量中占比在不同地區(qū)的變化如圖7a所示。冷凝熱量、過(guò)剩冷凝熱量（Q如圖7a所示，Q在上述工況下，除濕機(jī)的t4太陽(yáng)能輔助加熱器本文提出一種分散式除濕機(jī)，對(duì)室內(nèi)空氣除濕，采用室外空氣再生。研究了級(jí)數(shù)、除濕前預(yù)冷、除濕板厚度（L）、