冷凍除濕系統(tǒng)原理及適用性
摘要:空調(diào)常被人誤認為只是簡單的溫度控制
,這觀念在今天已不能滿足不斷變遷中的環(huán)境。許多空調(diào)系統(tǒng)面對最近氣候干球溫度與濕球溫度的增加,已發(fā)生能力不足的現(xiàn)象回顧1990年之最大空調(diào)設(shè)計干濕球溫度為26.5℃db與19.25℃wb(等于11g/kg絕對濕度)。當時這個數(shù)據(jù)廣為顧問公司與工業(yè)界所引用
在2000年
,一些顧問公司更使用35℃db與25℃wb(15g/kg),這設(shè)計值已涵蓋了大部分工業(yè)制程用途的范圍。當然并非每個工程師都使用此設(shè)計規(guī)格
,但可以確認的是,夏季高溫與潮濕已與我們同在,而且可以預(yù)測未來亦是如此。潛在的問題:過高的干球溫度表示冷卻設(shè)備可能會有能力不足的現(xiàn)象而影響到人員的舒適感。設(shè)備維護人員也會關(guān)心如此高的干球溫度是否會超過冷凝器的最大設(shè)計值。此問題可以藉由冷凝器前加裝一冷卻板
,將過多的顯熱移除解決。一般而言,若冷卻設(shè)備是處在良好的狀態(tài),應(yīng)該不會對廠內(nèi)制程造成太大的影響。但過高的濕度就不是這么回事了。高絕對濕度會以各種不同的方法在許多典型的制程或產(chǎn)品中造成問題
。困難的是去發(fā)現(xiàn)與確認問題的根源(濕度)。
一些由高濕所引起的問題有:
·由于高潛熱負載造成冷卻設(shè)備過載
·包裝區(qū)的濕度過高會造成設(shè)備異常
·原料會在潮濕的倉庫中損壞
·成品的包裝因吸濕后變得很軟
·白色的貨物在未防濕的倉庫中產(chǎn)生褐斑
·冷凍庫的結(jié)冰速度增快,造成產(chǎn)品中心溫度漂移
·蒸發(fā)盤管結(jié)冰過多造成冷藏溫度漂移
·在食物準備區(qū)的冷凝水
,形成健康與安全的風險·在冷卻隧道中冷凝水將未包裝的產(chǎn)品破壞
解決方法:
一般人都有聽過除濕這兩個字
,但卻少有人熟悉估算主機尺寸的復(fù)雜細節(jié)。然而,基本的除濕理論是簡單而易懂的。一旦了解之后,我們就可以仔細的確認除濕的種類以符合特定的應(yīng)用需求。有三種由空氣中除濕的方法:
·冷卻空氣使其中的水蒸氣冷凝
·藉由增加空氣全壓使其中的水蒸氣冷凝
·使用吸濕劑利用蒸氣壓差把空氣中的濕氣吸出
上述第二項以壓力為基礎(chǔ)的除濕相關(guān)資料
,可以參考壓縮空氣的相關(guān)技術(shù)資料。工業(yè)界常用的除濕方法為:
·以冷卻為基礎(chǔ)的方法
,包括冷凍除濕系統(tǒng)與冰水系統(tǒng)·化學(xué)除濕(吸濕劑)
,包括固體除濕、蜂巢旋轉(zhuǎn)輪等·一般而言
,除濕劑系統(tǒng)常使用冷凍除濕的方式冷卻除濕(冷凍除濕)
大部份的人都熟悉冷凝的原理
,當空氣被冷卻到露點溫度以下,水氣會凝結(jié)在距離最近的表面冷卻空氣的除濕過程可以由空氣線圖來說明(圖略)
冷卻除濕可以有千種以上的硬件組合(圖略)
,但可歸納為下列三種:·直膨冷卻
·低溫液體冷卻
·除濕再熱系統(tǒng)
直膨冷卻
直膨系統(tǒng)是讓冷媒氣體膨脹后進入冷卻管排中,以低溫的管排表面積移除空氣中的水份
。家用空調(diào)機與商用天花板空調(diào)機大多為直膨系統(tǒng),有時簡稱為DX主機。液體冷卻
低溫液體冷卻系統(tǒng)使用冷媒冷卻流體
,低溫流體再流經(jīng)冷卻管排來冷卻空氣加以除濕。液體可以用水、乙二醇或其它不凍液。在小型空調(diào)的應(yīng)用中,此方式較復(fù)雜且成本較高。因此液體冷卻系統(tǒng)常用于大型系統(tǒng),其安裝成本與運轉(zhuǎn)效率都比DX系統(tǒng)高。除濕與再熱系統(tǒng)
除濕再熱系統(tǒng)可以使用DX或低溫液體系統(tǒng)來冷卻空氣,但在空氣返回空間之前要加以回熱
,家用除濕機即是這種系統(tǒng),另外商用與工業(yè)用途也常使用,例如游泳池冷卻除濕有一個限制
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