內源式固體吸附除濕機（1）

內源式固體吸附除濕機（1）

　　建筑能耗中空調負荷占據很大份額，尤其在公共建筑中。傳統的空氣處理過程是將溫、濕度合一，而溫、濕度獨立調控的空調系統的可節能30%。因此，有關獨立除濕技術的研究日趨重要。市場現有的冷卻除濕系統是利用濕空氣在低于露點的冷表面上凝結降溫的原理，需要利用壓縮機在較低蒸發溫度下運行，因而耗電量大，有時還需再熱才能送風，而且在高濕時，由于冷面的水膜加厚形成熱阻，使降濕能力受限，此外，除濕機的表面上容易滋生細菌等污物，不利于人體健康。

　　硅膠類固體吸附除濕的新技術，但迄今為止所有的轉輪除濕制冷系統都是絕熱的(即吸附過程不伴隨冷卻)，導致再生溫度很高，很難使用可再生能源、廢熱源等。目前，上市的液體除濕機，有較高的能量回收技術水平，能效比較高，但因工質有腐蝕性，部分部件暫需進口，價格貴，難以小型化。

　　固體吸附除濕

　　有一類物質是多孔或細粉表面，其與表面上的氣體接觸面積很大，當表面上的分子與氣體分子產生推動力時，氣體被吸附到表面上，或反之，表面上的分子脫離返回氣體。前者稱為“吸附”，后者稱為“脫附”或再生。把有多孔表面的固體物稱為吸附劑，而被吸附或脫附的氣體稱為吸附質。利用硅膠吸附濕空氣中的水分為固體吸附除濕。由于硅膠對水汽的吸附性較好，而其脫附再生時所需溫度較低，且無毒無臭、無腐蝕性，價廉，所以在食品、藥品業中被廣泛采用。

　　硅膠溫度在55℃以上時，無論水蒸氣分壓力多大，其含水率皆不超過10%，而當硅膠溫度在25℃以下時，只有當硅膠處于高濕(即高于15mmHg水蒸氣分壓力下)時，其含水率才能達到35%以上。由此可見，硅膠再生只需要將其加熱到55℃以上，再生后，如冷卻到25℃以下，對于一般的熱濕空氣都可使其吸附達到25%的水分。

　　內源式固體吸附除濕機

　　內源式固體吸附除濕機結構特點

　　該除濕機是一種以高效、經濟、易市場化為目標的除濕機。它是以硅膠為吸附劑，將其與金屬縱向翅片管雙表面緊密結合，翅片管簇組合與水管道連接，置于豎向風道內，風道上部裝有排氣口閥、側面有進風口閥、出風口閥、進水出水口、電動閥等部件，被處理的空氣從其中流過。當水管中通入65℃的熱水時，上部的排氣閥打開，進出風口的閥門關閉，熱傳到翅片表面的硅膠，使其脫附并有水蒸氣自排氣口排出，直至再生過程完成后，水管中再通入13℃的冷水冷卻翅片和其上的硅膠使之降溫，同時上部的排氣口關閉，進出風口閥打開，被處理的空氣流經翅片上的硅膠表面，其中的水蒸氣被吸附直到飽和，吸附過程完畢，繼續下一次再生。如此周期性地切換閥門再生與吸附循環運行。

　　一般上述的風道為成對安裝，以便在控制器作用下，以相同的周期交替運行，使出風口連續送出處理后的空氣。由于本除濕機是在硅膠被冷卻后進行吸濕的，并且是從硅膠層的內部進行冷卻，故稱之為“內源式”，因此其再生溫度可低至65℃，如果翅片與硅膠的之間熱阻進一步降低則再生溫度可以更低。

　　內源式固體吸附除濕機性能的實驗研究

　　通過對內源式固體吸附除濕機的性能測試得知，除濕機翅片管平均肋化效率大于0．95，說明內源式除濕機采用的翅片管簇傳熱效率高，效果好。

　　在再生過程中通入熱水，排氣溫度逐漸升高，熱水供回水溫差逐漸變小，當再生完畢時，硅膠與排氣的溫濕度變化很小，平均水溫與硅膠表面溫度相差8℃。

　　在吸附過程中，被處理的濕空氣按北京地區夏季空調設計工況控制。干球溫度為33℃，濕球溫度保持26℃不變，當除濕機內通以14℃冷水時，在1h內出風干球溫度與相對濕度逐漸上升，但均在24～25℃，45%～50%范圍內，由濕空氣的物性可知，其進風濕度為18g/kg干，出風濕度為10g/kg干，單位除濕量在7～8g/kg干之間。