內(nèi)源式固體吸附除濕機（1）

　　建筑能耗中空調(diào)負荷占據(jù)很大份額，尤其在公共建筑中。傳統(tǒng)的空氣處理過程是將溫、濕度合一，而溫、濕度獨立調(diào)控的空調(diào)系統(tǒng)的可節(jié)能30%。因此，有關獨立除濕技術的研究日趨重要。市場現(xiàn)有的冷卻除濕系統(tǒng)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(fā)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(tǒng)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(zhì)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(zhì)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(chǎn)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(zhì)。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(yè)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(nèi)源式固體吸附除濕機

　　內(nèi)源式固體吸附除濕機結構特點

　　該除濕機是一種以高效、經(jīng)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(nèi)，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(jīng)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(xù)下一次再生。如此周期性地切換閥門再生與吸附循環(huán)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(xù)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(nèi)部進行冷卻，故稱之為“內(nèi)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(nèi)源式固體吸附除濕機性能的實驗研究

　　通過對內(nèi)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(nèi)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(qū)夏季空調(diào)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(nèi)通以14℃冷水時，在1h內(nèi)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(nèi)，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。