（各種因素對(duì)轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)性能影響的綜合分析）

　　摘要：轉(zhuǎn)輪吸附除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)是目前大家正在關(guān)注的一種新的空調(diào)形式，轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)是此類(lèi)空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，因此了解各種因素對(duì)轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)性能的影響是必要的。本文研究了轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)本體參數(shù)及空氣參數(shù)等影響除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)性能的因素，提出了以被除濕后的處理空氣露點(diǎn)控制優(yōu)先的觀(guān)點(diǎn)，可以為正確配置轉(zhuǎn)輪除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)提供理論指導(dǎo)。

　　關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)露點(diǎn)溫度除濕供冷

　　1前言

　　隨著世界能源和環(huán)境問(wèn)題的進(jìn)一步突出，除濕供冷技術(shù)的優(yōu)越性開(kāi)始被人們認(rèn)識(shí)并且逐步得到發(fā)展，轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)是除濕供冷空調(diào)技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備，全面了解其性能是正確選擇和配置除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。分析影響轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)性能的因素主要從轉(zhuǎn)輪本體參數(shù)和空氣參數(shù)兩方面來(lái)考慮[1-3]，轉(zhuǎn)輪本體參數(shù)的優(yōu)化工作可以由設(shè)備制造商來(lái)完成，提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)和圖表來(lái)描述其產(chǎn)品全性能，便于使用者選擇；空氣方面的參數(shù)是由系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師來(lái)確定，具體應(yīng)用于實(shí)際工程之中。

　　2轉(zhuǎn)輪本體參數(shù)的影響

　　轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)中的轉(zhuǎn)輪本體參數(shù)是指吸濕劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)、吸濕劑的厚度、吸濕劑的比表面積、吸濕劑顆粒大小、吸濕劑的溫度、轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速、再生區(qū)扇形角等。有的轉(zhuǎn)輪本體參數(shù)是由吸濕劑性質(zhì)決定的，如吸濕劑顆粒的直徑越小，氣固接觸的面積越大，而且減少了吸濕劑內(nèi)部擴(kuò)散的距離，縮短了再生階段的時(shí)間；但是顆粒越小，顆粒間的孔隙率也減小，使氣流穿透阻力增加。有的轉(zhuǎn)輪本體參數(shù)是由除濕轉(zhuǎn)輪的形狀確定的，如吸濕劑的放置方式會(huì)影響到接觸面積。有些轉(zhuǎn)輪本體參數(shù)是由除濕和再生過(guò)程氣流決定的，如吸濕劑的溫度，在空氣處理過(guò)程中的吸濕劑溫度越高，越有利于提高吸濕劑表面水蒸汽的壓力，加速吸濕劑水分的汽化，而且可以降低吸濕劑內(nèi)部溶液的粘度，有利于水分向外擴(kuò)散，但是在再生過(guò)程中，吸濕劑內(nèi)外溫度并不是一致的，一般是表面溫度高于內(nèi)部溫度，由于內(nèi)外溫度差和濕度差的推動(dòng)方向正好相反，其綜合結(jié)果是減小了內(nèi)部擴(kuò)散的推動(dòng)力，對(duì)解吸再生是不利的。

　　2.1吸濕劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

　　除濕轉(zhuǎn)輪是由不能吸濕的支撐材料和吸濕劑組成的，吸濕劑所占總的質(zhì)量的百分比稱(chēng)為吸濕劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)f。有研究表明[3]，在相同的質(zhì)量下，f值增大，吸濕劑的質(zhì)量增加，除濕機(jī)出口的空氣濕度降低，空調(diào)系統(tǒng)的制冷量增加，COP值也增大。在0~0.6之間，吸濕劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)除濕性能的影響最大，超過(guò)0.6后其影響能力大為減弱，在實(shí)際應(yīng)用中一般取f值為0.8~0.85，而且減小金屬支撐材料的比例也可以有效降低除濕轉(zhuǎn)輪的總熱容量，有利于改善轉(zhuǎn)輪系統(tǒng)的除濕性能。

　　2.2轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速的影響

　　轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速也是影響其性能的重要因素，全熱交換器與除濕機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)速的要求是不同的。提高轉(zhuǎn)速可以使換熱效果增強(qiáng)，但是這樣由于吸濕劑在再生區(qū)停留的時(shí)間變短，得不到充分的再生，會(huì)使除濕效果降低；轉(zhuǎn)速太低則使吸濕劑在除濕區(qū)停留的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)造成靠近再生區(qū)的部分區(qū)域的吸附劑由于飽和而失去繼續(xù)除濕的能力，也會(huì)降低除濕效果；所以從除濕機(jī)的性能考慮，選擇合適的轉(zhuǎn)速是較關(guān)鍵的步驟。確定轉(zhuǎn)速可以從除濕量、制冷量和COP等方面來(lái)考慮：在5r/h的轉(zhuǎn)速時(shí)除濕效果最好，在10r/h的轉(zhuǎn)速時(shí)系統(tǒng)的COP最高，故轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速宜選擇在5~10r/h之間[3,6-8]。

　　2.3再生區(qū)扇形角的影響

　　轉(zhuǎn)輪的再生扇形角體現(xiàn)了除濕與再生的吸濕劑所占的比例，從除濕、系統(tǒng)性能及系統(tǒng)制冷量等角度來(lái)考慮，再生區(qū)扇形角jR的影響是不相同的。從除濕角度來(lái)看，在除濕區(qū)和再生區(qū)空氣流量一定的條件下，再生區(qū)扇形角太小會(huì)使吸附劑不能充分再生，降低除濕效果；但是再生區(qū)域太大，又會(huì)使除濕區(qū)域減小，吸附劑得不到充分冷卻，也會(huì)降低除濕性能，因此必定存在一個(gè)A比例。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)再生區(qū)扇形角jR的要求應(yīng)該兼顧以下方面的考慮：吸附劑再生容易，并且能夠得到充分再生；出口處的處理空氣濕度也可以降得很低；除濕機(jī)具有較高的性能系數(shù)，得到單位冷量所消耗的能量?。恢评錂C(jī)的制冷量較大。滿(mǎn)足以上綜合要求才能夠可以較好地確定再生區(qū)扇形角。一般情況下，因?yàn)樵偕諝獾臏囟容^高，轉(zhuǎn)輪的再生區(qū)域約占轉(zhuǎn)輪總面積的1/4，即再生區(qū)扇形角jR為900。若改變?cè)偕諝鉁囟?、再生空氣的流量等，為使之能夠有效再生，都需要改變除濕轉(zhuǎn)輪再生區(qū)扇形角[3,5,10]。

　　3空氣參數(shù)對(duì)除濕性能的影響

　　轉(zhuǎn)輪除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)中的空氣包括處理空氣和再生空氣，處理空氣的參數(shù)（溫度、濕度、流速等）直接影響到轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的除濕性能，而再生空氣的參數(shù)（溫度、濕度、流速等）直接影響到除濕機(jī)的再生性能，進(jìn)而影響除濕機(jī)的吸附除濕性能，因此這兩者是相互制約的[10-12]。了解兩類(lèi)空氣中各參數(shù)的影響，對(duì)于配置合適的系統(tǒng)，使之高效、節(jié)能運(yùn)行是有利的。

　　3.1處理空氣參數(shù)的影響

　　對(duì)于全新風(fēng)式和循環(huán)式的空調(diào)系統(tǒng)，處理空氣最終都要送入空調(diào)區(qū)域，它的參數(shù)直接影響到空調(diào)的效果和系統(tǒng)的能耗，因此人們對(duì)處理空氣參數(shù)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的影響是較重視的，也開(kāi)展了相應(yīng)的研究工作。

　　3.1.1進(jìn)口處處理空氣溫度的影響

　　除濕機(jī)處理空氣的進(jìn)口溫度受到系統(tǒng)形式的影響：全新風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)口溫度一般是室外氣溫；回風(fēng)系統(tǒng)的溫度則是空調(diào)房間的溫度；混合系統(tǒng)則可以通過(guò)調(diào)節(jié)新、回風(fēng)比例來(lái)達(dá)到適當(dāng)?shù)臏囟?。了解不同溫度下吸濕劑的吸濕性能是有必要的?/p>

　　分析吸附劑在不同溫度下的吸附等溫線(xiàn)可以知道同一類(lèi)吸附劑在相同的壓力下，溫度越高，吸附劑的吸附能力越低；吸濕劑的吸濕性能也是隨著空氣溫度的升高而降低的。在實(shí)際工程中希望通過(guò)降低進(jìn)口空氣的溫度來(lái)提高除濕轉(zhuǎn)輪的性能?？梢酝ㄟ^(guò)預(yù)冷措施來(lái)降低除濕轉(zhuǎn)輪進(jìn)口的處理空氣溫度，使轉(zhuǎn)輪對(duì)較低溫度的空氣進(jìn)行除濕。預(yù)冷會(huì)使除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)的性能明顯改善：對(duì)于同樣的空氣初始條件和最終處理要求，采用預(yù)冷措施之后，可以使冷量增加約13%，COP提高4%[3]。但是預(yù)冷需要提供冷源、換熱器，增加了系統(tǒng)的初投資；預(yù)冷空氣被預(yù)冷后，與冷卻空氣之間的溫差減小了，減小了傳熱的動(dòng)力；應(yīng)綜合考慮這些不利因素對(duì)供冷空調(diào)系統(tǒng)性能的影響。

　　3.1.2進(jìn)口處處理空氣濕度的影響

　　進(jìn)口處理空氣濕度的影響可以從以下方面來(lái)分析[7,11]：

　　(1)在干球溫度相同時(shí)，空氣的相對(duì)濕度越大，其含濕量也越大，空氣中水蒸汽的分壓力越接近飽和水蒸汽分壓力，與吸濕劑表面空氣的壓力差增大，增大了除濕的推動(dòng)力，可以使設(shè)備的除濕量增加。

　　(2)在含濕量相同時(shí)，空氣中水蒸汽的分壓力是定值，此時(shí)空氣的相對(duì)濕度越大，其干球溫度越低，除濕轉(zhuǎn)輪表面空氣的飽和水蒸汽分壓力越低，有利于除濕過(guò)程的進(jìn)行。

　　(3)在相對(duì)濕度相同時(shí)，空氣的含濕量越高，空氣的干球溫度也越高，處理空氣的溫度升高會(huì)使得除濕轉(zhuǎn)輪表面的飽和空氣溫度升高，從而使之飽和水蒸汽分壓力也升高，這對(duì)于空氣的除濕是不利的；但是空氣含濕量的增加會(huì)使得空氣中的水蒸汽分壓力相應(yīng)升高，這是除濕的有利因素；因此對(duì)除濕過(guò)程的影響需要將兩者綜合考慮。

　　可見(jiàn)在除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)中以空氣的含濕量作為空氣濕度衡量標(biāo)準(zhǔn)是較為準(zhǔn)確的，而含濕量直接對(duì)應(yīng)的是空氣的露點(diǎn)溫度，因此將空氣的露點(diǎn)溫度作為空氣濕度的控制量是合適的。

　　3.1.3處理空氣流速的影響

　　空氣的流速越低，空氣與吸濕劑的接觸時(shí)間越多，兩者之間的熱、質(zhì)交換也越充分，但是單位面積的處理空氣量較小。增大空氣的流速，會(huì)使對(duì)流換熱系數(shù)和傳質(zhì)系數(shù)增加，這是空氣與吸濕劑之間的對(duì)流傳質(zhì)的有利因素；但是風(fēng)速增大也使兩者之間的接觸時(shí)間縮短，可能會(huì)使得處理空氣在轉(zhuǎn)輪中還沒(méi)有被有效除濕就出轉(zhuǎn)輪，對(duì)除濕不利，可能導(dǎo)致空氣不能達(dá)到預(yù)定的濕度。故合適的空氣流速也是此類(lèi)空調(diào)系統(tǒng)的重要參數(shù)，設(shè)計(jì)合理的除濕轉(zhuǎn)輪中一般是將處理空氣在轉(zhuǎn)輪中的通過(guò)時(shí)間設(shè)定在約0.2s，轉(zhuǎn)輪總的傳熱單元數(shù)NTU約為10[10]。處理空氣流速對(duì)于實(shí)際工程應(yīng)用的影響主要體現(xiàn)在處理空氣流量的確定：在除濕轉(zhuǎn)輪的規(guī)格確定之后，處理空氣的流量不應(yīng)該超出轉(zhuǎn)輪的額定流量過(guò)多。

　　3.2再生空氣參數(shù)的影響

　　除濕轉(zhuǎn)輪中吸濕劑解吸再生性能主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是吸濕劑最終能夠達(dá)到的干燥狀態(tài)，這取決于吸濕劑的平衡含水量；二是達(dá)到最終干燥狀態(tài)的再生速率，這包括吸濕劑表面的汽化速率和吸濕劑內(nèi)部水分的擴(kuò)散傳遞速率，其大小取決于以上兩種速率中的主要影響部分，主要是由速率較低的過(guò)程所支配；平衡含水量與再生速率是相互影響的，人們?cè)趹?yīng)用研究中側(cè)重于再生速率的影響。

　　轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)中吸附劑的再生過(guò)程實(shí)質(zhì)是將水分趕出吸附劑，進(jìn)入再生空氣的過(guò)程，吸濕劑的再生過(guò)程主要受到吸濕劑與熱空氣兩方面因素的影響。吸濕劑參數(shù)對(duì)除濕機(jī)性能的影響主要體現(xiàn)在：吸濕劑形狀、吸濕劑的放置方式、吸濕劑溫度等；熱空氣參數(shù)對(duì)除濕機(jī)性能的影響主要體現(xiàn)在：溫度、含濕量、流動(dòng)速度、與吸濕劑的接觸情況等。在實(shí)際應(yīng)用中，更容易控制的是再生空氣的參數(shù)，因此人們更關(guān)注再生空氣對(duì)除濕機(jī)性能的影響：空氣含濕量不變時(shí)，提高空氣的溫度，不但可以加強(qiáng)汽化和帶走水分的能力，而且可以對(duì)吸濕劑進(jìn)一步升溫，提高吸濕劑表里之間水分的擴(kuò)散速率，對(duì)恒速干燥階段和減速干燥階段都有利，但是每種吸濕劑都存在允許的最高溫度值；空氣的含濕量越低，帶走吸濕劑中水分的能力越強(qiáng)，干燥過(guò)程的推動(dòng)力越大，因而干燥速率越高；提高熱空氣的流動(dòng)速度，可以有效地強(qiáng)化干燥過(guò)程，對(duì)傳熱和傳質(zhì)都有利，但是空氣流速大，與吸濕劑的接觸時(shí)間短，熱能的有效利用率降低；空氣與吸濕劑的良好接觸有利于吸濕劑的干燥均勻，合理安排氣流，獲得較大的氣固接觸面積,可以有效地強(qiáng)化再生過(guò)程。以下重點(diǎn)探討再生空氣的溫度、濕度和流速等參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)性能的影響。

　　3.2.1進(jìn)口處再生空氣溫度的影響

　　再生空氣的溫度是直接影響到轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)性能的重要參數(shù)，若在較低的再生溫度下，轉(zhuǎn)輪中進(jìn)行的主要是全熱交換過(guò)程；隨著溫度的升高，轉(zhuǎn)輪中吸濕劑解吸再生的趨勢(shì)才逐漸明顯，直至整個(gè)過(guò)程都是由解吸再生趨勢(shì)控制。人們希望能夠充分利用低品位的熱源來(lái)作為轉(zhuǎn)輪解吸再生的能源，低品位能源可能溫度不高，使得再生空氣被升溫的幅度有限。再生空氣溫度是如何影響轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的性能，再生空氣的溫度降至何值時(shí)仍可確保進(jìn)行的主要是除濕過(guò)程，都是人們所關(guān)心的問(wèn)題。所以確定再生空氣溫度對(duì)轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)性能的影響，如何判斷轉(zhuǎn)輪中進(jìn)行的傳熱傳質(zhì)過(guò)程是全熱交換過(guò)程還是吸濕-解吸再生過(guò)程，導(dǎo)致兩者分界點(diǎn)的再生溫度在何處，是本文研究的重點(diǎn)之一。

　　在轉(zhuǎn)輪式全熱交換器中，兩股空氣的主要過(guò)程是將處理空氣中的水分傳遞給再生空氣，并且將低溫側(cè)的溫度升高，此時(shí)轉(zhuǎn)輪除濕的數(shù)學(xué)模型應(yīng)該改為全熱交換器的數(shù)學(xué)模型；而且由于全熱交換過(guò)程最合適的熱空氣區(qū)扇形角jR是1800，若此時(shí)仍然按照除濕過(guò)程來(lái)設(shè)置再生區(qū)扇形角jR為900，也不能夠使全熱交換過(guò)程高效率地進(jìn)行；此外作為全熱交換器的轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速也比除濕轉(zhuǎn)輪所要求的轉(zhuǎn)速要快得多[19]。這些都是研究轉(zhuǎn)輪除濕過(guò)程必需考慮的問(wèn)題。

　　吸濕劑可能在不同的再生溫度下工作，此時(shí)除濕機(jī)的性能如何是人們關(guān)心的問(wèn)題。吸濕劑的再生過(guò)程分為預(yù)熱期、等速干燥和減速干燥等階段，在不同的階段，溫度的影響是不盡相同的。再生空氣的溫度都高于此時(shí)吸濕劑的溫度，吸濕劑被空氣加熱，吸濕劑在向外蒸發(fā)水分的同時(shí)，溫度也升高，當(dāng)吸濕劑的表面溫度與空氣的濕球溫度相等時(shí)就達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。對(duì)于同一吸濕劑而言，如果再生空氣的溫度升高，會(huì)使吸濕劑的表面溫度上升，吸濕劑的表面溫度上升之后，其表面的蒸發(fā)壓力也提高了，即與吸濕劑表面接觸的空氣的水蒸汽分壓力提高，這樣可以使再生的速度增加，縮短再生的時(shí)間。對(duì)于不等溫的吸附體系，可以利用“溫度波”與“濃度波”概念來(lái)分析吸附干燥過(guò)程。在一般情況下，溫度比質(zhì)量傳遞要快，即“溫度波”走在“濃度波”之前。溫度波的前沿速度與溫度無(wú)關(guān)，在理想的情況下，溫度波在柱內(nèi)的移動(dòng)速度是恒定的；實(shí)際過(guò)程中，由于熱阻的存在，前沿不斷變寬，隨著波形的不同，以不同的溫度向前移動(dòng)。

　　作者認(rèn)為：判斷轉(zhuǎn)輪中進(jìn)行的主要是全熱交換過(guò)程還是除濕-解吸再生過(guò)程的關(guān)鍵是看轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)出口處處理空氣的露點(diǎn)溫度，空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)的露點(diǎn)溫度所對(duì)應(yīng)的再生空氣溫度可作為兩者的分界點(diǎn)。若出口處處理空氣的露點(diǎn)溫度低于空調(diào)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)的露點(diǎn)溫度，轉(zhuǎn)輪中進(jìn)行的主要是吸濕-解吸再生過(guò)程；若高于送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)的露點(diǎn)溫度則可認(rèn)為進(jìn)行的主要是全熱交換過(guò)程，此空調(diào)系統(tǒng)達(dá)不到設(shè)計(jì)的濕度控制要求；因此轉(zhuǎn)輪除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)的參數(shù)控制應(yīng)該以此為依據(jù)。

　　3.2.2進(jìn)口處再生空氣濕度的影響

　　吸濕劑的再生過(guò)程實(shí)際是吸濕劑的干燥過(guò)程，此時(shí)推動(dòng)水蒸汽由吸濕劑向再生空氣傳遞的動(dòng)力是吸濕劑表面的水蒸汽分壓力與再生空氣中的水蒸汽分壓力之差。除濕機(jī)進(jìn)口再生空氣的濕度對(duì)除濕機(jī)性能的影響的研究并不全面，對(duì)于這種因素的影響應(yīng)該結(jié)合溫度的影響來(lái)共同考慮，這是因?yàn)樵偕諝獗任鼭駝┑臏囟雀?，因而傳遞熱量給吸濕劑，使吸濕劑的溫度同時(shí)升高。再生空氣中的水蒸汽分壓力主要與大氣壓力和空氣的含濕量有關(guān)[4]。

　　式中：

　　Pw：水蒸汽分壓力（Pa）

　　B：大氣壓力（Pa）

　　d：空氣含濕量[kg(kg干空氣)-1]

　　當(dāng)大氣壓力和空氣中的含濕量不變時(shí)，升高空氣的溫度，水蒸汽的分壓力是不會(huì)改變的，但是飽和水蒸汽分壓力增加，從而使空氣的相對(duì)濕度減小，即空氣的不飽和程度增大，這樣使得再生用的熱空氣具有更加強(qiáng)的接受水蒸汽的能力；這時(shí)轉(zhuǎn)變成主要是再生空氣溫度對(duì)轉(zhuǎn)輪的解吸再生性能的影響。若再生空氣的溫度不變，減小空氣的相對(duì)濕度，空氣中的水蒸汽分壓力減小，加大了與吸濕劑表面接觸的空氣的水蒸汽分壓力之差，從而加強(qiáng)了水分傳遞的推動(dòng)力。此時(shí)將再生空氣的相對(duì)濕度降低的實(shí)質(zhì)是需要進(jìn)行除濕的，或者是將室外新風(fēng)與循環(huán)風(fēng)進(jìn)行混合得到，以獲得較低的相對(duì)濕度（含濕量）。再生空氣被加熱的過(guò)程是等濕加熱過(guò)程，一般是在加熱之前來(lái)改變其含濕量。與干球溫度相比較而言，再生空氣的濕度對(duì)除濕轉(zhuǎn)輪的性能影響較小，而且控制也更為復(fù)雜。但是了解再生空氣濕度的影響可以為轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)在不同地區(qū)、不同時(shí)間的應(yīng)用所采用的技術(shù)措施提供參考。

　　3.2.3再生空氣流速的影響

　　再生空氣的流速直接影響吸濕劑再生速度的大小，對(duì)流換熱系數(shù)因流速的增加而增大，傳熱系數(shù)也因流速的增加而增加，這樣使總的再生過(guò)程時(shí)間都縮短了；而且可以通過(guò)調(diào)節(jié)再生空氣的流速來(lái)適應(yīng)處理空氣流量及狀態(tài)參數(shù)的變化?？傊偕諝饬魉俚脑黾訌?qiáng)化了再生過(guò)程，使得轉(zhuǎn)輪的再生速度加快，但是此時(shí)不改變?cè)偕鷧^(qū)扇形角，可能會(huì)再生后的轉(zhuǎn)輪區(qū)域被加熱，升高吸濕劑的溫度，從而影響吸濕過(guò)程的進(jìn)行；而且從系統(tǒng)的能耗考慮，流速增加會(huì)導(dǎo)致再生熱量的需求增大，在轉(zhuǎn)輪再生側(cè)的換熱效率降低，系統(tǒng)的COP將下降；所以在額定工況下應(yīng)慎重考慮改變空氣流速，若改變?cè)偕諝饬魉?，?yīng)相應(yīng)調(diào)節(jié)再生區(qū)扇形角，再生空氣的溫度等參數(shù)，在實(shí)際的應(yīng)用中，用戶(hù)來(lái)改變?cè)偕鷧^(qū)扇形角是不可行的，因此多采用調(diào)節(jié)再生空氣溫度的方法。

　　4工作環(huán)境的影響

　　轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)可以應(yīng)用在不同的地區(qū)，環(huán)境的改變對(duì)其性能的影響如何也是人們所關(guān)心的問(wèn)題，此處主要探討大氣壓力、空氣清潔程度等方面的影響。

　　4.1大氣壓力的影響

　　除濕機(jī)的性能受到大氣壓力變化的影響，在不同的大氣壓力下，除濕機(jī)的性能有所變化[6]。分析大氣壓力對(duì)系統(tǒng)的影響主要是從吸濕劑的吸附特性、空氣的參數(shù)變化及風(fēng)機(jī)的性能曲線(xiàn)等方面考慮，因此對(duì)于質(zhì)量流量和體積流量為標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，壓力的影響是不盡相同的。

　　當(dāng)大氣壓力從1atm下降到0.8atm時(shí)：

　　(1)以質(zhì)量流量為標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)：換熱器的性能不變，蒸發(fā)冷卻器的換熱性能改善，除濕機(jī)的除濕性能下降，對(duì)所有的再生和除濕劑而言，COP和冷量都提高了6~8%，系統(tǒng)的阻力增加了20%，對(duì)應(yīng)的能耗增加了44%，使總的COP下降了4%。

　　(2)以體積流量為標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)：熱交換器的性能提高了2~4%，蒸發(fā)冷卻器的換熱性能改善，除濕機(jī)的除濕性能下降，對(duì)所有的再生和除濕劑而言，COP和提高了8%，冷量減少了14%，系統(tǒng)的阻力不變，使總的COP提高了5%。

　　這些情況表明在不同地區(qū)使用轉(zhuǎn)輪除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)該考慮當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?duì)系統(tǒng)性能的影響，且應(yīng)明確是以質(zhì)量流量為準(zhǔn)還是以體積流量為準(zhǔn)。我國(guó)的地域遼闊，轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的使用地點(diǎn)直接影響到除濕機(jī)的性能特點(diǎn)。

　　4.2空氣潔凈度的影響

　　除濕機(jī)處理空氣和再生空氣的潔凈度直接影響到吸濕劑的性能，主要是因?yàn)檗D(zhuǎn)輪除濕機(jī)中吸附劑在吸附空氣中水分的同時(shí)，也將空氣中的細(xì)小顆粒吸附，這是吸附劑本身所具有的特性，這將導(dǎo)致吸濕劑的劣化。吸附劑的劣化會(huì)直接影響到轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)的除濕性能，根據(jù)吸濕劑劣化的程度，除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)的COP和冷量將減少10%~35%[9]。在一定的劣化范圍內(nèi)，可以采用以下方法來(lái)消除其影響：

　　(1)空氣過(guò)濾：通過(guò)設(shè)置空氣過(guò)濾器可以有效地除去進(jìn)入除濕機(jī)的空氣中的灰塵，但是空氣過(guò)濾器的設(shè)置增加了風(fēng)系統(tǒng)的阻力，風(fēng)機(jī)的余壓需要相應(yīng)增加，這樣增加了初投資和運(yùn)行費(fèi)用。增設(shè)了空氣過(guò)濾設(shè)備后還必須注意定期的清洗和更換，雖然會(huì)增加一些費(fèi)用，但是對(duì)于延長(zhǎng)除濕設(shè)備的使用壽命是必要的。

　　(2)吸濕劑的深度再生：在很高的溫度下實(shí)現(xiàn)吸濕劑的再生可以驅(qū)除塵粒，但是這并不是根本的方法，因?yàn)槿绻患犹幚淼貙⒃偕蟮目諝馀湃氪髿庵袑⒃斐尚碌奈廴荆欢姨岣咴偕諝獾臏囟?，要求的能源的品位越高，花費(fèi)的代價(jià)越大，過(guò)高的再生空氣溫度也可能會(huì)影響吸濕劑的性能。

　　(3)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)：如加快除濕機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)整的情況取決于吸濕劑的類(lèi)型、衰減的類(lèi)型和再生的方法等。

　　5結(jié)論

　　總而言之說(shuō)，影響轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)性能的因素很多，但是除濕轉(zhuǎn)輪的本體參數(shù)基本都是由設(shè)備制造商確定的，其可變化的幅度不大；工程設(shè)計(jì)人員主要應(yīng)考慮空氣參數(shù)和應(yīng)用環(huán)境的影響，明確處理空氣被除濕后的露點(diǎn)溫度是需要控制的重要參數(shù)。只有全面了解轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)性能才能夠合理配置除濕供冷空調(diào)系統(tǒng)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　1.丁靜等,開(kāi)式太陽(yáng)能旋轉(zhuǎn)除濕空調(diào)系統(tǒng)的性能分析,華南理工大學(xué)學(xué)報(bào),1997,25(5)，106-120

　　2.袁衛(wèi)星等,開(kāi)式固體除濕空調(diào)關(guān)鍵部件及系統(tǒng)分析,北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào),1997,23(5),596-601

　　3.代彥軍等,轉(zhuǎn)輪式干燥冷卻系統(tǒng)的參數(shù)分析與性能預(yù)測(cè),太陽(yáng)能學(xué)報(bào),Vol.19,No.1,60-65,1998

　　4.趙榮義等，空氣調(diào)節(jié)（第三版），建筑工業(yè)出版社，1994

　　5.K.W.Crooks,N.J.Banks,ControllingRotaryDesiccantWheelsforDehumidificationandCooling,ASHRAETrans.1996.Part2.633-638

　　6.A.A.Pesaran,ImpactofAmbientPressureonPerformanceofDesiccantCoolingSystems,NERL/TP-254-4601,UC.Category:350,DE

　　7.J.Y.SANandS.C.HSIAU,Effectofaxialsolidheatconductionandmassdiffusioninarotaryheatandmassregenerator,Int.J.HeatMassTransfer.Vol.36.No.8.pp.2051-2059,1993

　　8.EdwardA.Vineyard,JamesR.SandandDavidJ.Durfee,ParametricAnalysisofVariablesThatAffectthePerformanceofaDesiccantDehumidificationSystem,ASHRAETrans.87-94,4325

　　9.A.A.Pesaran,T.R.Penney,ImpactofDesiccantDegradationonDesiccantCoolingSystems,NERL/TP-254-3888,UC.Category:231,DE

　　10.E.VandenBulk,J.W.MitchellandS.A.Klein,TheUseofDehumidifiersinDesiccantCoolingandDehumidificationSystems,JournalofHeatTransfer.Vol.108.Audust.pp.684-692,1986

　　11.A.A.Jalalzadeh-Azer,W.G.Steele,B.K.Hodge,PerformanceCharacteristicsofaCommerciallyAvailableGas-FiredDesiccantSystem,ASHRAETrans.95-104,4326

　　12.SanjeevJain,P.L.DharandS.C.Kaushik,OptimalDesignofLiquidDesiccantCoolingSystems,ASHRAETrans.79-86,4324

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