与热泵结合的预冷型溶液除湿空调系统性能研究

严 磊,李文正,吴 薇,何伊静,郭辰雨,张琪月,廖扬颡

(南京师范大学能源与机械工程学院,江苏 南京 210023)

溶液除湿空调系统能降低建筑物空气处理过程中的能耗[1],且除湿后的稀溶液能利用低品位的可再生能源进行再生[2-3],能源利用率更高. 此外,用于除湿的盐溶液自带的杀菌效果能够改善室内空气品质[4]. 因此,溶液除湿空调系统被广泛研究[5-6].

溶液除湿循环与热泵循环相结合的系统可以利用热泵系统冷凝热实现溶液再生,近年来引起很多学者关注[7-9]. 但是,冷凝器热量可能无法满足溶液再生的需求[10]. 为解决这一问题,Niu等[11]提出了一种具有双冷凝器的溶液除湿和热泵混合系统来提高系统再生能力,并通过数值模拟的方式研究了关键参数对系统性能的影响. 模拟结果表明,在25～34 ℃的环境温度下,系统性能系数在0.3～1.3之间. 张凡等[12]建立了一种复合型溶液除湿空调系统,综合利用太阳能、电加热以及热泵系统的冷凝热作为溶液循环的驱动热源. 当太阳能充足时,无需使用电加热,系统性能系数随室内显热负荷比的增大而减小. 当需要使用电加热辅助溶液再生时,系统随室内显热负荷比的增大而增大. 以上措施都从系统再生侧出发,旨在优化再生驱动热源的使用方式,从而增强系统的再生能力. Ou等[13]从系统除湿侧考虑,建立了一种溶液冷却除湿空调系统,待处理空气先经过冷却盘管去除部分湿负荷后再经过溶液除湿,降低了除湿过程溶……