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溫濕度計(jì)使用方法
點(diǎn)擊次數(shù):1574 更新時(shí)間:2017-02-24

中國科技網(wǎng)訊(記者王春)上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院制冷與低溫工程研究所王如竹教授團(tuán)隊(duì)日前取得一項(xiàng)重要研究成果,提出一種創(chuàng)新空調(diào)設(shè)計(jì)理念,將干燥劑除濕與蒸汽壓縮制冷進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,在不增加空調(diào)系統(tǒng)體積并保證送風(fēng)舒適性的前提下,讓普通家用空調(diào)的能效提高一倍。該研究成果有望對(duì)未來的空調(diào)行業(yè)產(chǎn)生革命性的影響,相關(guān)論文已經(jīng)在Nature出版集團(tuán)旗下的Scientific Reports上在線發(fā)表,相關(guān)研究已申請(qǐng)國內(nèi)發(fā)明。

這項(xiàng)研究提出了一個(gè)設(shè)計(jì)換熱器的思路,將干燥劑直接噴涂到傳統(tǒng)熱泵空調(diào)換熱器的表面上,形成所謂的儲(chǔ)濕換熱器。蒸發(fā)器一邊利用干燥劑除濕,一邊利用制冷劑降溫,使得空調(diào)的出風(fēng)直接滿足舒適性送風(fēng)的要求,打破了傳統(tǒng)空調(diào)先對(duì)空氣深度冷卻除濕后再加熱的模式。如此一來,既降低了空調(diào)系統(tǒng)的制冷蒸發(fā)器熱負(fù)荷,又將蒸發(fā)溫度從傳統(tǒng)空調(diào)的5-7℃提升至10-15℃。當(dāng)干燥劑接近吸附飽和時(shí),蒸發(fā)器切換為冷凝器,同時(shí)冷凝器變?yōu)檎舭l(fā)器。制冷劑的冷凝熱可用于干燥劑再生,實(shí)現(xiàn)了部分冷凝廢熱的資源化利用;另一方面干燥劑內(nèi)的水解吸可增強(qiáng)冷凝器空氣側(cè)的散熱能力,從而有利于冷凝溫度從傳統(tǒng)的50-55℃降至40-45℃,進(jìn)一步提高空調(diào)能效。新型空調(diào)器的能效及舒適性得以大幅提升,解決了長久以來困擾空調(diào)設(shè)計(jì)的這對(duì)矛盾。

科研團(tuán)隊(duì)利用長期以來在除濕材料方面的研究積累,提出了一種新型的復(fù)合干燥劑設(shè)計(jì)方法,將吸濕鹽封裝進(jìn)普通介孔干燥劑的孔隙中,從而將溶液吸收與吸附相結(jié)合,使其能夠在30℃的溫差下實(shí)現(xiàn)吸濕與再生。這樣不僅能夠顯著提高固體干燥劑的吸水能力(尤其是吸濕速率),而且可避免鹽溶液與金屬換熱器的直接接觸,從而規(guī)避了困擾溶液除濕的腐蝕問題。通過合理控制復(fù)合干燥劑中的含鹽量以及運(yùn)行條件,避免干燥劑吸濕過量,保證換熱器表面始終處于干燥狀態(tài),輕易解決了鹽溶液泄露或者出風(fēng)帶液的問題。另外,由于鹽溶液冰點(diǎn)溫度較低,冬天采暖時(shí),有望實(shí)現(xiàn)無霜熱泵。同時(shí),該團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了一套將溶液浸漬與靜電噴涂相結(jié)合的換熱器涂覆工藝,實(shí)現(xiàn)干燥劑涂層在換熱器的表面原位合成,降低了儲(chǔ)濕換熱器的生產(chǎn)成本及制造難度。

這項(xiàng)研究根據(jù)儲(chǔ)濕換熱器的熱質(zhì)傳遞特性,提出了一種新穎的空氣調(diào)節(jié)概念――溫濕度弱關(guān)聯(lián)控制,即空調(diào)的送風(fēng)溫度和濕度可以在同一個(gè)換熱器上進(jìn)行獨(dú)立控制:首先調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度來控制送風(fēng)溫度,通過調(diào)節(jié)干燥劑吸濕過程的持續(xù)時(shí)間來控制送風(fēng)含濕量。相比于傳統(tǒng)的冷卻除濕,溫濕度弱關(guān)聯(lián)控制更加靈活和地適應(yīng)房間負(fù)荷水平的變化,并始終維持室內(nèi)的熱舒適性;只需要一套空調(diào)系統(tǒng)即可處理全部空調(diào)熱濕負(fù)荷,與溫濕度獨(dú)立控制的系統(tǒng)相比,其體積緊湊,而且造價(jià)更低。

根據(jù)以上設(shè)計(jì)思想,這項(xiàng)研究試制了一臺(tái)干燥劑增強(qiáng)型直膨式熱泵空調(diào)器,采用兩個(gè)同樣規(guī)格的儲(chǔ)濕換熱器分別用作蒸發(fā)器和冷凝器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在典型夏季空調(diào)工況下,該新型空調(diào)器的系統(tǒng)能效比可達(dá)6.20,如果不計(jì)入風(fēng)機(jī)功耗,其循環(huán)能效比高達(dá)7.14。

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