節(jié)能型冷卻除濕機的設計及工作原理

　　除濕系統(tǒng)在國民經(jīng)濟的發(fā)展中發(fā)揮著極其重要的作用，被廣泛地應用于機械制造、光學儀器、電子、食品、化學、醫(yī)藥及近幾年發(fā)展起來的設施農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)領域。傳統(tǒng)的除濕方法包括：升溫通風除濕法、冷卻除濕、膜法除濕、干式除濕、吸附劑除濕、混合除濕。其中冷卻除濕是最早且被廣泛使用的一種除濕方式。它是利用制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱的特點，吸收濕空氣中的熱量，使?jié)窨諝庵兴畾饨Y(jié)露而析出水分，從而達到除濕的目的。整個系統(tǒng)的除濕能力取決于蒸發(fā)器的傳熱效果、傳熱面積和制冷壓縮機的功率。在除濕過程中如何提高系統(tǒng)的除濕率，降低能耗是冷卻除濕研究的核心熱點問題，目前主要采用的方法是提高制冷系統(tǒng)的制冷效率。但是，依據(jù)熱力學第二定律，制冷效率的提高是有限制的，當在一定條件下制冷效率達到最佳狀態(tài)時也就無法再提高了。通過理論計算、設計、研制開發(fā)了一種節(jié)能型冷卻除濕機。該節(jié)能型冷卻除濕機結(jié)構簡單、運行穩(wěn)定，理論分析及實驗表明，與傳統(tǒng)的除濕機相比，這種節(jié)能型冷卻除濕機的單位能耗除濕率可提高20%-40%。

　　節(jié)能型冷卻除濕機的設計。傳統(tǒng)冷卻除濕系統(tǒng)傳統(tǒng)冷卻除濕機組成如所示，它是由蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機、膨脹閥、風機及外殼組成。其中壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥通過銅管連接組成制冷系統(tǒng)?？蓪崿F(xiàn)制冷工質(zhì)的壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)過程。制冷系統(tǒng)工作時蒸發(fā)器吸收外界的熱量，冷凝器向外放出熱量。風機將濕空氣從左邊吸人，濕空氣通過蒸發(fā)器時發(fā)生熱交換，其溫度被降低，當濕空氣達到露點溫度時發(fā)生結(jié)露其水分被析出，濕空氣的含濕量下降。生熱交換使其溫度升高，從而達到除濕的目的。

　　節(jié)能型冷卻除濕機工作原理。由于傳統(tǒng)冷卻除濕機除濕效率的提高，直接受到系統(tǒng)制冷效率的影響，而制冷效率的提高存在一極限值，針對這一情況，在傳統(tǒng)除濕機原理的基礎上，在蒸發(fā)器與冷凝器之間增設了換熱器。風機將濕空氣從左上方入口吸入，濕空氣首先通過空氣換熱器與來自蒸發(fā)器的低溫干空氣進行熱交換，其溫度被降低，相應的低溫干空氣的溫度也同時被升高(該過程是等量熱交換)，溫度被降低后的濕空氣繼續(xù)向前流動到蒸發(fā)器進行2次降溫使其達到濕空氣的露點溫度以下將其水分析出，由于在此過程中濕空氣不是直接送到蒸發(fā)器降溫除濕，而是先通過空氣換熱器與來自蒸發(fā)器的低溫干空氣進行熱交換，因此，到達蒸發(fā)器的濕空氣將比直接送到蒸發(fā)器的濕空氣的溫度低，因而減輕了蒸發(fā)器的負擔，提高了除濕效率。

　　節(jié)能型冷卻除濕機節(jié)能效果理論分析及實驗對比增設換熱器后，使高溫濕空氣氣流在進入蒸發(fā)器前首先與由蒸發(fā)器出來的冷氣流換熱降溫，換去部分顯熱(或潛熱)后，再進入蒸發(fā)器，使空氣中的水氣放出潛熱，結(jié)露析出；同時由蒸發(fā)器出來的冷氣流經(jīng)此換熱器換熱后溫度上升，再進入冷凝器使氣流溫度進一步上升，送入室內(nèi)。

　　節(jié)能型冷卻除濕機在傳統(tǒng)冷卻除濕機的基礎上，改進性地在蒸發(fā)器與冷凝器之間增設了空氣換熱器。使?jié)窨諝膺M入除濕機后首先與來自蒸發(fā)器的冷氣流經(jīng)過熱交換降溫后，再流至蒸發(fā)器進一步降溫除濕，這樣減少了蒸發(fā)器的熱負荷，因而在輸入相同能量的情況下可除去更多的水分，有效提高了系統(tǒng)的除濕效率，達到了節(jié)能的目的。通過理論分析和實驗驗證表明，此方法可節(jié)能20%40%，因而具有一定的推廣應用價值。