浅谈节能型冷却除湿机的设计及工作原理

除湿系统在国民经济的发展中发挥着极其重要的作用，被广泛地应用于机械制造、光学仪器、电子、食品、化学、医药及近几年发展起来的设施农业等生产领域。传统的除湿方法包括：升温通风除湿法、冷却除湿、膜法除湿、干式除湿、吸附剂除湿、混合除湿。其中冷却除湿是最早且被广泛使用的一种除湿方式。它是利用制冷系统中的蒸发器蒸发吸热的特点，吸收湿空气中的热量，使湿空气中水气结露而析出水分，从而达到除湿的目的。整个系统的除湿能力取决于蒸发器的传热效果、传热面积和制冷压缩机的功率。在除湿过程中如何提高系统的除湿率，降低能耗是冷却除湿研究的核心热点问题，目前主要采用的方法是提高制冷系统的制冷效率。但是，依据热力学第二定律，制冷效率的提高是有限制的，当在一定条件下制冷效率达到最佳状态时也就无法再提高了。通过理论计算、设计、研制开发了一种节能型冷却除湿机。该节能型冷却除湿机结构简单、运行稳定，理论分析及实验表明，与传统的除湿机相比，这种节能型冷却除湿机的单位能耗除湿率可提高20%-40%。

　　节能型冷却除湿机的设计。传统冷却除湿系统传统冷却除湿机组成如所示，它是由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀、风机及外壳组成。其中压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀通过铜管连接组成制冷系统。可实现制冷工质的压缩、冷凝、节流、蒸发过程。制冷系统工作时蒸发器吸收外界的热量，冷凝器向外放出热量。风机将湿空气从左边吸人，湿空气通过蒸发器时发生热交换，其温度被降低，当湿空气达到露点温度时发生结露其水分被析出，湿空气的含湿量下降。生热交换使其温度升高，从而达到除湿的目的。

　　节能型冷却除湿机工作原理。由于传统冷却除湿机除湿效率的提高，直接受到系统制冷效率的影响，而制冷效率的提高存在一极限值，针对这一情况，在传统除湿机原理的基础上，在蒸发器与冷凝器之间增设了换热器。风机将湿空气从左上方入口吸入，湿空气首先通过空气换热器与来自蒸发器的低温干空气进行热交换，其温度被降低，相应的低温干空气的温度也同时被升高(该过程是等量热交换)，温度被降低后的湿空气继续向前流动到蒸发器进行2次降温使其达到湿空气的露点温度以下将其水分析出，由于在此过程中湿空气不是直接送到蒸发器降温除湿，而是先通过空气换热器与来自蒸发器的低温干空气进行热交换，因此，到达蒸发器的湿空气将比直接送到蒸发器的湿空气的温度低，因而减轻了蒸发器的负担，提高了除湿效率。

　　节能型冷却除湿机节能效果理论分析及实验对比增设换热器后，使高温湿空气气流在进入蒸发器前首先与由蒸发器出来的冷气流换热降温，换去部分显热(或潜热)后，再进入蒸发器，使空气中的水气放出潜热，结露析出；同时由蒸发器出来的冷气流经此换热器换热后温度上升，再进入冷凝器使气流温度进一步上升，送入室内。

　　节能型冷却除湿机在传统冷却除湿机的基础上，改进性地在蒸发器与冷凝器之间增设了空气换热器。使湿空气进入除湿机后首先与来自蒸发器的冷气流经过热交换降温后，再流至蒸发器进一步降温除湿，这样减少了蒸发器的热负荷，因而在输入相同能量的情况下可除去更多的水分，有效提高了系统的除湿效率，达到了节能的目的。通过理论分析和实验验证表明，此方法可节能20%-40%，因而具有一定的推广应用价值。