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在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和生活中，空氣濕度對環(huán)境和物質(zhì)的影響至關(guān)重要。特別是在一些濕度要求嚴格的場合，如鋰電池生產(chǎn)、聚酯切片、防腐、防潮等領域，低濕度的空調(diào)環(huán)境是保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的必要條件。為了實現(xiàn)這一目的，空氣除濕技術(shù)顯得尤為重要。目前，空氣除濕主要有通風除濕、冷卻除濕、液體吸濕劑除濕和固體吸附劑除濕四種方法。其中，冷卻除濕和固體吸附除濕在空調(diào)除濕工程中應用最為廣泛。然而，這兩種除濕方法各有優(yōu)缺點，如何優(yōu)化組合，互補所短，成為了空調(diào)系統(tǒng)研究的重要課題。
冷卻除濕在一般條件下除濕效果好，性能穩(wěn)定且能耗較低，因此得到了廣泛應用。但在處理低濕要求的空氣時，冷卻除濕的蒸發(fā)器表面溫度需要降得很低，容易導致結(jié)霜現(xiàn)象，除濕能力下降，能耗增加，甚至無法正常工作。而轉(zhuǎn)輪除濕機則不受露點影響，且除濕量大，特別適用于低溫低濕條件下應用。然而，轉(zhuǎn)輪除濕機的再生耗熱量大，使得其能耗偏高。因此，將轉(zhuǎn)輪除濕與冷卻除濕相結(jié)合，形成轉(zhuǎn)輪與冷卻除濕組合式空調(diào)系統(tǒng)，成為了一種理想的解決方案。【轉(zhuǎn)輪恒溫恒濕空調(diào)機組】。
轉(zhuǎn)輪與冷卻除濕組合式空調(diào)系統(tǒng)，即將具有冷熱交換的冷卻除濕循環(huán)系統(tǒng)與轉(zhuǎn)輪除濕相結(jié)合，利用制冷系統(tǒng)的吸熱除濕進行前期除濕，而利用轉(zhuǎn)輪除濕機進行深度除濕。同時，利用冷凝器的放熱來加熱再生空氣，實現(xiàn)了能量的有效利用。這種組合式空調(diào)系統(tǒng)不僅避免了冷卻除濕機在低蒸發(fā)溫度下盤管容易結(jié)霜的缺點，還充分利用了系統(tǒng)內(nèi)部熱能，克服了轉(zhuǎn)輪除濕機再生耗熱量大的問題，從而實現(xiàn)了冷卻除濕與轉(zhuǎn)輪除濕的有機結(jié)合。
為了深入研究轉(zhuǎn)輪與冷卻除濕組合式空調(diào)系統(tǒng)的性能，我們建立了該系統(tǒng)的數(shù)學模型，并進行了變工況穩(wěn)態(tài)性能模擬。數(shù)學模型包括轉(zhuǎn)輪除濕機模型、蒸發(fā)器模型、冷凝器模型、壓縮機模型、再生加熱器模型以及節(jié)流閥模型等。這些模型基于制冷劑氣相區(qū)狀態(tài)方程、飽和蒸汽壓方程、飽和液體密度方程以及濕空氣的熱力性質(zhì)計算公式等理論，能夠準確反映系統(tǒng)各部件的運行狀態(tài)。
在模擬過程中，我們采用了模塊化設計方法，將各模型模塊既統(tǒng)一構(gòu)成一個整體，又相互獨立，便于獨立調(diào)用和修改。模擬程序以VISUAL BASIC為編程環(huán)境，設計了一個基于WIN98/NT操作平臺的轉(zhuǎn)輪除濕與冷卻除濕相組合式空調(diào)系統(tǒng)性能模擬計算程序。該程序能夠模擬計算機組在不同工況下運行時性能系數(shù)的變化規(guī)律，為系統(tǒng)的進一步研究及優(yōu)化運行提供參考。
通過模擬計算，我們分析了室外空氣溫度、含濕量以及處理空氣送風量對轉(zhuǎn)輪與冷卻除濕組合式空調(diào)系統(tǒng)性能的影響。結(jié)果表明，該除濕系統(tǒng)的除濕量隨環(huán)境溫度的提高而降低，除濕能耗比則隨著環(huán)境溫度的提高而有所提高。同時，除濕量和除濕能耗比也隨室外空氣的含濕量的變化而變化。在處理空氣送風量方面，除濕量隨處理風量的增大而提高，而除濕能耗比則隨處理空氣量的增大而出現(xiàn)起初減小而后增加的變化。
具體而言，當室外空氣溫度為25～35℃，室外空氣含濕量為22g/kg，處理空氣風量為2500m3/h，再生空氣風量為2500m3/h時，除濕系統(tǒng)的除濕量隨環(huán)境溫度的提高而逐漸降低。這是因為隨著環(huán)境溫度的提高，空氣中的水蒸氣含量相對減少，導致除濕量降低。而除濕能耗比則隨著環(huán)境溫度的提高而有所提高，這主要是因為隨著環(huán)境溫度的提高，制冷系統(tǒng)的能耗增加，而除濕量相對減少，導致能耗比提高。
當室外空氣含濕量為20～30g/kg，室外空氣溫度為35℃，處理空氣風量為2500m3/h，再生空氣風量為2500m3/h時，除濕系統(tǒng)的除濕量和除濕能耗比均隨室外空氣的含濕量的增加而增加。這是因為隨著室外空氣含濕量的增加，空氣中的水蒸氣含量相對增加，導致除濕量增加。同時，由于除濕量的增加，制冷系統(tǒng)的能耗也相應增加，但增加幅度相對較小，因此除濕能耗比也隨含濕量的增加而增加。
當處理空氣送風量為2000～4500m3/h，室外空氣溫度為35℃，室外空氣含濕量為22g/kg，再生空氣風量為2500m3/h時，除濕系統(tǒng)的除濕量隨處理風量的增大而提高。這是因為隨著處理風量的增大，空氣中的水蒸氣含量相對增加，導致除濕量增加。然而，除濕能耗比則隨處理空氣量的增大而出現(xiàn)起初減小而后增加的變化。在處理風量變化的過程中，除濕能耗比出現(xiàn)最小值。這是因為隨著風量的增加，制冷系統(tǒng)的能耗和風機的功率均相應增加，但增加幅度并不一致。當風量增加到一定程度時，風機的功率增加對總能耗的影響超過制冷系統(tǒng)能耗的減少，導致除濕能耗比開始增加。
綜上所述，轉(zhuǎn)輪與冷卻除濕組合式空調(diào)系統(tǒng)在低濕環(huán)境條件下具有冷卻除濕機不可比擬的優(yōu)良性。它避免了冷卻除濕機在低蒸發(fā)溫度下盤管容易結(jié)霜的缺點，同時充分利用了系統(tǒng)內(nèi)部熱能，克服了轉(zhuǎn)輪除濕機再生耗熱量大的問題。通過模擬計算，我們分析了系統(tǒng)在不同工況下的性能變化規(guī)律，為該系統(tǒng)的進一步研究及優(yōu)化運行提供了參考。
未來，我們可以進一步深入研究轉(zhuǎn)輪與冷卻除濕組合式空調(diào)系統(tǒng)的動態(tài)性能，考慮系統(tǒng)在實際運行過程中的各種影響因素，如負荷變化、濕度波動等。同時，我們還可以探索更高效的除濕技術(shù)和節(jié)能方法，以滿足不同領域?qū)Φ蜐穸瓤照{(diào)環(huán)境的需求。此外，將轉(zhuǎn)輪與冷卻除濕組合式空調(diào)系統(tǒng)與其他空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合，形成復合式空調(diào)系統(tǒng)，也是未來研究的一個重要方向。通過不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，我們可以為工業(yè)生產(chǎn)和生活提供更加高效、節(jié)能、環(huán)保的空調(diào)解決方案。
