1.前言
      空氣濕度對(duì)環(huán)境的影響是無(wú)處不在,無(wú)時(shí)不有。不但影響人的生活環(huán)境,還直接關(guān)系到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及產(chǎn)品的儲(chǔ)存,如文物和檔案的保存,甚至汽車、坦克、飛機(jī)、艦艇等一樣有濕度的要求。而在生產(chǎn)中環(huán)境濕度過(guò)高,則會(huì)出現(xiàn)或因膠囊變軟而無(wú)法裝藥,或因電路絕緣變壞而使儀器失靈等現(xiàn)象,因此,人們必須掌握有效的措施來(lái)保證空氣具備必要的濕度。
 
2.常用的除濕方法
      空氣的除濕方法很多,概括起來(lái)可分三種,即加熱通風(fēng)除濕、冷凍除濕和吸濕劑除濕。
     (1) 加熱通風(fēng)除濕:加熱通風(fēng)除濕是通過(guò)加熱空氣的辦法,使其相對(duì)濕度Φ 值降低,應(yīng)用這種方法除濕投資少,運(yùn)行費(fèi)用低,但只能降低相對(duì)濕度,而不能降低空氣中水蒸汽的含量,故難以確保室內(nèi)的除濕效果。
     (2) 冷凍除濕:冷凍除濕是利用制冷設(shè)備,把被處理空氣的溫度降低到它的露點(diǎn)溫度以下,從而除掉空氣中的水分。這種方法除濕的優(yōu)點(diǎn)是除濕性能穩(wěn)定可靠,可連續(xù)除濕,且管理方便。缺點(diǎn)是初期投資費(fèi)用高,機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲大。而冷凍除濕機(jī)適于在空氣干球溫度為15 ℃～35 ℃,相對(duì)濕度為50 %以上的條件下工作,而不宜在空氣露點(diǎn)溫度為7 ℃以下的場(chǎng)合使用。
     (3) 吸濕劑除濕:吸濕劑處理空氣的過(guò)程,是利用吸濕劑直接吸收空氣中的水蒸汽,從而實(shí)現(xiàn)空氣除濕。常用的吸濕劑有兩大類,一類是固體吸濕劑,如硅酸鹽、氯化鋰、分子篩等。另一類是液體吸濕劑,如氯化鋰溶液、氯化鈣溶液等。轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)是利用固體吸濕劑吸收空氣中的水分來(lái)達(dá)到空氣除濕的目的。
 
3.溶液式空氣濕度處理的基本原理:
      采用具有調(diào)濕功能的鹽溶液為工作介質(zhì)，利用不同濃度的溶液的吸濕與放濕特性實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的除濕與加濕處理過(guò)程


 
4.溶液除濕與冷凍除濕和轉(zhuǎn)輪除濕的比較
      (1)與冷凍除濕比較：冷凍除濕通過(guò)冷凝方式對(duì)空氣進(jìn)行冷卻和除濕,其吸收的顯熱與潛熱比只能在一定的范圍內(nèi)變化。而實(shí)際需要的顯熱潛熱比卻在較大的范圍內(nèi)變化。這種變化的顯熱與潛熱比與冷凝除濕空氣處理方式的基本固定的顯熱潛熱比也構(gòu)成不匹配問(wèn)題。對(duì)這種情況,一般是犧牲對(duì)濕度的控制,通過(guò)僅滿足室內(nèi)溫度的要求來(lái)妥協(xié)。這就造成室內(nèi)相對(duì)濕度過(guò)高或過(guò)低的現(xiàn)象。相對(duì)濕度過(guò)高的結(jié)果是不舒適,進(jìn)而降低室溫設(shè)定值,通過(guò)降低室溫來(lái)改善熱舒適狀況,造成能耗不必要的增加(由于室內(nèi)外溫差加大而加大了通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱和處理新風(fēng)的能量) ;相對(duì)濕度過(guò)低也將導(dǎo)致由于與室外的焓差增加使處理室外新風(fēng)的能耗增加。在一些情況下為協(xié)調(diào)熱濕之間的矛盾,還需要對(duì)降溫除濕后的空氣進(jìn)行再熱,這更造成不必要的能源消耗。冷凝除濕的本質(zhì)就是靠降溫使空氣冷卻到露點(diǎn)而實(shí)現(xiàn)除濕,因此降溫與除濕必然同時(shí)進(jìn)行,很難隨意改變二者之比。對(duì)于相對(duì)濕度要求較低，露點(diǎn)溫度低的場(chǎng)合，冷凍除濕方式受冷凍水溫度的限制，無(wú)法進(jìn)一步降低。
      （2)與轉(zhuǎn)輪除濕比較：轉(zhuǎn)輪除濕是用氯化鋰溶液等吸濕性強(qiáng)的鹽溶液或硅膠、分子篩類吸濕材料附著于輕質(zhì)骨料制作的轉(zhuǎn)輪表面。待除濕的空氣通過(guò)轉(zhuǎn)輪的一部分表面,空氣中的部分水分被吸附于表面吸濕材料,實(shí)現(xiàn)除濕。吸了水的轉(zhuǎn)輪部分旋轉(zhuǎn)到另一側(cè)與加熱的再生空氣接觸,釋放出水分,使表面吸濕材料再生,再進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。被吸收的水蒸氣的潛熱變?yōu)轱@熱,從而使空氣的處理過(guò)程成為接近減濕升溫的等焓過(guò)程。減濕加熱后的空氣進(jìn)一步通過(guò)高溫冷源(18 ℃) 冷卻降溫。轉(zhuǎn)輪除濕的運(yùn)行能耗難以與冷凝除濕方式抗衡。從熱能利用效率看,轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)除掉的潛熱量與耗熱量之比一般難以超過(guò)0. 6 ,同時(shí)高溫冷源還要提供1. 1～1. 2 倍于空氣除熱總量的冷量。這樣就無(wú)法與采用低溫?zé)嵩?約90 ℃) 、COP 可達(dá)17 、冷卻溫度可達(dá)30 ℃的吸收式制冷機(jī)相比。即使采用多級(jí)熱回收方式,熱能利用效率仍難以提高到與吸收式制冷機(jī)抗衡。此外,還有轉(zhuǎn)輪的除濕空氣與再生空氣間的滲透問(wèn)題,這是很難解決的工藝問(wèn)題。
       溶液除濕是空氣直接與易吸濕的鹽溶液接觸,空氣中的水蒸氣被吸附于鹽溶液中,實(shí)現(xiàn)空氣的除濕。不同濃度的溴化鋰水溶液在不同溫度下的水蒸氣分壓力，高濃度的鹽溶液在常溫下其水蒸氣分壓力低于空氣中的水蒸氣分壓力時(shí),就可吸附空氣中的水分,使自身濃度降低。稀釋了的溶液再與高溫空氣接觸,蒸發(fā)掉部分水分,實(shí)現(xiàn)再生(濃縮) 。因此,溶液式除濕與轉(zhuǎn)輪式除濕機(jī)理完全相同,只是由液體溶液代替了固體轉(zhuǎn)輪。這一方式在國(guó)外至少已有50 年歷史,我國(guó)在上世紀(jì)70 年代曾大量應(yīng)用在三線建設(shè)的地下廠房除濕中[5 ] 。由于可以改變?nèi)芤簼舛?、溫度和氣液?因此與轉(zhuǎn)輪相比,這一方式還可實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的加熱、加濕、降溫、除濕等各種處理過(guò)程。
     
     綜上：與冷凍除濕比較,溶液除濕技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：
     a.高效：通過(guò)獨(dú)特高效的全熱回收方式，有效降低新風(fēng)處理的能耗
     b.節(jié)能：采用溶液除濕技術(shù)，可以使用15-20度的高溫冷凍水處理室內(nèi)顯熱負(fù)荷，能大幅度提高能效比，系統(tǒng)運(yùn)行能耗降低30%-50%
     c.降耗：無(wú)須再加熱就可達(dá)到送風(fēng)參數(shù)，不會(huì)出現(xiàn)冷凍除濕降溫除濕再加溫的能源浪費(fèi)
     d.健康：取消了潮濕表面，杜絕了滋生霉菌等不利人體健康的可能性。解決了空氣過(guò)濾器造成的可吸入顆粒物的二次污染。通過(guò)溶液噴灑，可去除空氣中的風(fēng)塵，細(xì)菌，霉菌等有害物質(zhì)。保證送風(fēng)健康清潔。
 
     與轉(zhuǎn)輪除濕比較，溶液除濕技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：
     a.節(jié)能高效：溶液除濕過(guò)程容易被冷卻和加熱，實(shí)現(xiàn)等溫的除濕和放濕過(guò)程，是的不可逆損失降低，達(dá)到較高的熱力學(xué)的完善性
     b.形式靈活：固體除濕一般體積較大，尺寸固定。而溶液除濕除標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備外，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)量身定做。
     c．轉(zhuǎn)輪除濕有運(yùn)動(dòng)部件，存在磨損，降低了系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。
     d．轉(zhuǎn)輪除濕再生需要很高的溫度，無(wú)高溫廢熱可以利用時(shí)，采用電熱再生能耗高。或?qū)ｉT配蒸汽鍋爐，系統(tǒng)復(fù)雜，投資大大增加，運(yùn)行管理麻煩。
     e．采用自帶熱泵的溶液除濕可以克服轉(zhuǎn)輪除濕的種種問(wèn)題，采用內(nèi)置的熱泵，熱端用于溶液再生，冷斷用于提高溶液的吸濕性。大大提高了系統(tǒng)的能效比。
      f．避免污染：轉(zhuǎn)輪除濕不可避免的存在新回風(fēng)的污染問(wèn)題。而采用溶液除濕，新風(fēng)，回水采用不同的風(fēng)通道，可徹底避免相互污染問(wèn)題，對(duì)特定的場(chǎng)合是非常必須的。
 
       溶液除濕作為新的除濕技術(shù)，近幾年出現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的趨勢(shì)，相信隨節(jié)能減碳，健康、衛(wèi)生的理念越來(lái)越深入人心，溶液除濕技術(shù)將帶來(lái)巨大的市場(chǎng)應(yīng)用前景。