冷凍除濕系統(tǒng)的運作機制與應(yīng)用范圍
發(fā)布時間:2024-09-05 點擊次數(shù):185次記者:您好!感謝您接受我們的采訪。請談?wù)劷陙砜照{(diào)系統(tǒng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是如何變化的?
專家:好的,很高興能有機會討論這個問題。在過去的三十年里,空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確實發(fā)生了顯著的變化。讓我們來看看這些變化的具體情況:
- 1990年的標(biāo)準(zhǔn):最大空調(diào)設(shè)計的干球溫度和濕球溫度分別為26.5°Cdb和19.25°Cwb,相當(dāng)于絕對濕度為11克/千克。這一數(shù)據(jù)在當(dāng)時得到了廣泛認(rèn)可并被顧問公司和行業(yè)所采用。
- 1995年的調(diào)整:隨著氣候變化,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)有所提高。新的標(biāo)準(zhǔn)變成了28°Cdb和21.25°Cwb,對應(yīng)的絕對濕度上升到了13克/千克。
- 1998年的再次調(diào)整:那一年夏天,英國出現(xiàn)了30°C以上的極端高溫天氣,導(dǎo)致設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提高,達(dá)到了30°Cdb和21.25°Cwb。
- 2000年的最新趨勢:為了覆蓋大多數(shù)工業(yè)流程的需求,一些顧問公司甚至使用了更高的設(shè)計規(guī)范,如35°Cdb和25°Cwb,對應(yīng)著15克/千克的絕對濕度。
需要注意的是,并不是所有的工程師都會遵循這些最嚴(yán)格的設(shè)計規(guī)范,但是我們可以肯定地說,夏季的高溫和潮濕已經(jīng)成為常態(tài),并且可以預(yù)見在未來也是如此。
記者:那么,這些變化對空調(diào)系統(tǒng)帶來了哪些挑戰(zhàn)呢?
專家:這些變化給空調(diào)系統(tǒng)帶來了一系列的挑戰(zhàn):
- 制冷設(shè)備的容量可能不足以應(yīng)對更高的干球溫度,從而影響了人們的舒適度。
- 設(shè)施管理人員擔(dān)心干球溫度的升高是否超過了冷凝器最初的設(shè)計極限。可以通過在冷凝器前面添加一個冷卻板來解決這個問題,這樣可以去除多余的顯熱。
- 過高濕度帶來的問題更加難以識別和確定原因。
以下是一些由高濕度引起的常見問題:
- 由于潛熱負(fù)荷過大而導(dǎo)致冷卻設(shè)備超載。
- 包裝區(qū)域的過度潮濕會導(dǎo)致設(shè)備故障。
- 原材料可能在潮濕的倉庫中被損壞。
- 成品包裝可能會吸收水分變軟。
- 白色商品在沒有防潮的倉庫中會出現(xiàn)棕色斑點。
- 冰箱內(nèi)的結(jié)冰速度加快,可能導(dǎo)致產(chǎn)品中心溫度不穩(wěn)定。
- 蒸發(fā)盤管的嚴(yán)重結(jié)冰會導(dǎo)致冷藏室溫度波動。
- 在食品制備區(qū)域形成的冷凝水構(gòu)成了健康和安全風(fēng)險。
- 在冷卻隧道中,冷凝水可能會損壞未經(jīng)包裝的產(chǎn)品。
記者:有哪些解決方案可以幫助應(yīng)對這些問題呢?
專家:是的,除濕是一個人們耳熟能詳?shù)母拍?,但實際上很少有人真正理解計算除濕設(shè)備尺寸所需的復(fù)雜細(xì)節(jié)。不過,基本的除濕理論并不難掌握。一旦了解了這一點,我們就能精確地確定哪種除濕類型最適合特定應(yīng)用。
從空氣中除去濕氣的三種主要方法是:
- 通過冷卻空氣使其中的水蒸汽凝結(jié)。
- 通過增加空氣的全壓使其中的水蒸汽凝結(jié)。
- 使用吸附劑利用蒸汽壓差從空氣中吸取水分。
關(guān)于第二種基于壓力的除濕方法的詳細(xì)信息,您可以查閱壓縮空氣技術(shù)的相關(guān)資料。
工業(yè)領(lǐng)域中最常見的除濕方法包括:
- 基于冷卻的技術(shù),包括冷凍除濕系統(tǒng)和冷水系統(tǒng)。
- 化學(xué)除濕(吸附劑),包括固體除濕器和旋轉(zhuǎn)輪除濕器等。
- 通常情況下,除濕裝置會結(jié)合冷凍除濕的方式。
冷卻除濕(冷凍除濕)
大多數(shù)人都能理解冷凝的基本原理——當(dāng)空氣的溫度降至露點以下時,水汽會凝結(jié)在其表面的最接近處,這是除濕降溫的過程。除濕的多少取決于空氣被冷卻的程度,溫度越低,空氣就越干燥。商業(yè)和住宅空調(diào)系統(tǒng)正是利用了這個原理來進(jìn)行除濕。制冷劑系統(tǒng)首先將空氣冷卻,并將冷凝的水分排出,然后將干燥的空氣送入空間。
冷卻除濕的過程可以用空氣狀態(tài)圖來解釋(此處省略具體圖表)。當(dāng)空氣從25°C冷卻到14°C時,空氣達(dá)到飽和狀態(tài),相對濕度為100%,這時還沒有發(fā)生除濕。如果繼續(xù)降低溫度,水汽就會開始凝結(jié)出來,這就實現(xiàn)了除濕的效果。比如,從14°C降到10°C的過程中,每公斤空氣可以去除2.4克的水分。
冷卻除濕可能有上千種硬件配置(此處省略具體圖表),但大致可分為以下幾種:
- 直接膨脹式冷卻。
- 低溫液體冷卻。
- 除濕再加熱系統(tǒng)。
直接膨脹式冷卻
這是一種讓制冷劑氣體膨脹并通過管道進(jìn)行冷卻的方式,低溫的管道表面可以從空氣中去除水分。家用空調(diào)機和商用吊頂空調(diào)機大多是直接膨脹式系統(tǒng),有時被稱為DX主機。
低溫液體冷卻
這種系統(tǒng)使用制冷劑冷卻液體,然后該液體流經(jīng)管道來冷卻空氣并進(jìn)行除濕。液體可以是水、乙二醇或其他防凍液。在小型的空調(diào)系統(tǒng)中,這種方法較為復(fù)雜且成本較高。因此,它通常用于大型系統(tǒng)中,其安裝成本和運行效率高于DX系統(tǒng)。
除濕再加熱系統(tǒng)
這種系統(tǒng)使用DX或低溫液體系統(tǒng)來冷卻空氣,然后在空氣重新進(jìn)入空間之前對其進(jìn)行再加熱。除濕機就是一個例子,它在家庭和企業(yè)環(huán)境中都很常用,特別是在高溫和高濕的環(huán)境中進(jìn)行除濕。
值得注意的是,在0°C環(huán)境下進(jìn)行除濕時,需要配備除霜系統(tǒng)來防止霜在散熱片上積聚。除霜過程中,除濕和冷卻功能會被暫時中斷。
在高溫環(huán)境下除濕,同時要將空氣除濕到5°C露點溫度(5.4克/千克)以下時,工程師需要注意以下幾個事項:
- 確保制冷設(shè)備的容量足以處理較高的干球溫度。
- 定期檢查和清潔冷凝器以確保最佳性能。
- 監(jiān)控空氣的濕度水平并根據(jù)需要調(diào)節(jié)除濕設(shè)置。
- 如果可能,考慮使用輔助除濕手段,如除濕輪或固體除濕劑。
記者:非常感謝您的詳細(xì)解答。這些信息對于我們更好地理解和應(yīng)對空調(diào)系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)非常有幫助。謝謝您的時間!
專家:不客氣,希望這些信息能夠幫助大家更好地設(shè)計和操作空調(diào)系統(tǒng),以適應(yīng)不斷變化的氣候條件。