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 e_Sen 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(lái)冷卻排風(fēng)的溫度，然后讓它流過(guò)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(guò)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 T_E 是進(jìn)入空氣的干球溫度，而T_Ewb 是入口空氣的濕球溫度； T_E1 出口空氣的干球溫度。

因此E1點(diǎn)的溫度

　　　　 (11)

其中 q_Ele1 是電功率(kW), 是空氣流量(kg/s), c_p 是空氣比熱 (kJkg^-1K^-1), h_heater 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(kāi)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=V_aDp/(3600h_f) (W)　　　　 (15)

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

模擬過(guò)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(lái)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(shuō)來(lái)，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1.5e5 kJ 到5.3e5 kJ 之間。能耗最小的月份是一月，而能耗最多的月份是八月。