幾種新型除濕方式在亞熱帶氣候環(huán)境下的能耗分析

幾種新型除濕方式在亞熱帶氣候環(huán)境下的能耗分析

　　(7)

　　其中eSen是顯熱交換器的效率，可以由傳熱單元數(shù)法確定。在實(shí)際模擬時(shí)，可以假定換熱效率為一衡定值0.90。

　　蒸發(fā)冷卻器

　　為了有效利用排風(fēng)側(cè)的空氣干度，利用一個(gè)蒸發(fā)冷卻器來冷卻排風(fēng)的溫度，然后讓它流過顯熱交換器實(shí)現(xiàn)熱量回收。采用的蒸發(fā)冷卻器裝有剛性結(jié)構(gòu)化填料，冷水在填料表面形成薄膜向下流動(dòng)，待冷卻空氣流過填料時(shí)，水分蒸發(fā)將空氣溫度降低。商品化的蒸發(fā)冷卻器的效率由下式表達(dá)

　　(8)

　　其中TE是進(jìn)入空氣的干球溫度，而TEwb是入口空氣的濕球溫度；TE1出口空氣的干球溫度。

　　因此E1點(diǎn)的溫度

　　(11)

　　其中qEle1是電功率(kW),是空氣流量(kg/s),cp是空氣比熱(kJkg-1K-1),hheater是熱效率。

　　熱泵/制冷系統(tǒng)

　　在新風(fēng)系統(tǒng)中，冷卻盤管是同時(shí)作為熱泵的蒸發(fā)器使用的，而加熱盤管是作為熱泵的冷凝器。熱泵系統(tǒng)的效率隨著運(yùn)行條件的不同而有差異，它可以由下式表達(dá)

　　(13)

　　(14)

　　按照筆者以前的分析[4]，采用所開發(fā)的基于膜的全熱換熱器，顯熱效率和潛熱效率分別等于0.8和0.7.

　　空調(diào)工程中的風(fēng)機(jī)和泵所消耗的功率是非常驚人的，他們的功耗由下式近似

　　Fan(pump)power=VaDp/(3600hf)(W)(15)

　　其中Va是空氣（水）的體積流量(m3/h)，Dp是總壓降(Pa)，hf是泵或風(fēng)機(jī)的效率。

　　模擬過程以廣州地區(qū)為背景，送風(fēng)時(shí)間為9:00到18:00。為了將所有能耗的形式歸納起來進(jìn)行比較，將所有電耗乘以系數(shù)3.3轉(zhuǎn)化為一次能源。

　　4結(jié)果與討論

　　熱泵（制冷系統(tǒng)）的性能同環(huán)境狀況密不可分，圖5是逐時(shí)模擬出的全年性能系數(shù)，可以看出制冷系統(tǒng)全年的性能變化。為了比較各種方案，將各種系統(tǒng)在廣州氣候條件下全年消耗的一次能源畫在圖6中，可以看出，在四種系統(tǒng)中，系統(tǒng)C即機(jī)械制冷＋膜法全熱回收全年消耗的能源最小，但總的說來，由于四種系統(tǒng)都采取了節(jié)能措施，所以四種系統(tǒng)的能耗基本在一個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　圖7顯示了系統(tǒng)C在全年不同月份的人均除濕能耗，在華南亞熱帶熱濕氣候環(huán)境下，幾乎全年都需要除濕，月除濕能耗值在1.5e5kJ到5.3e5kJ之間。能耗最小的月份是一月，而能耗最多的月份是八月。