论文部分内容阅读
建筑能耗占国家总能量消耗的比例高达25-28%,而供热、通风及空调系统消耗能量约占总建筑物能耗的50%,而其碳排放比例约为38-40%。因此,降低空调系统化石燃料的消耗、增加可再生能源(如太阳能)的应用对建筑物节能降耗有重要的意义。使用传统蒸气压缩式制冷来实现降温和除湿,必须将空气冷却到其露点温度以下,这必然会消耗大量的高品位能源。本文设计了一种利用太阳能直接再生的固体除湿床,并对其除湿及再生性能进行了实验研究,目的在于为其工程应用提供基本实验依据。传统利用太阳能进行再生的除湿床,都是利用集热系统进行集热后再将能量转换成除湿材料再生所需的能量,存在能量的二次转换,整个系统效率相对较低。本文所研制的固体除湿床直接利用太阳辐射再生,有效地利用了太阳能,可达到节能的效果。除湿系统采用传统、廉价、防腐蚀的细孔硅胶,作为除湿吸附剂,选用适宜相变温度的相变材料作为降温材料,将除湿时水蒸气释放的汽化潜热量转化为相变材料相变储存能,以减少系统除湿后的温升效应,降低空调的制冷量。根据实验测试结果,确定了除湿床的最佳厚度为50mm,床体有效除湿时间为95min。通过对不同材料除湿床的除湿性能对比测试,得出5cm厚纯硅胶除湿床的有效除湿量为0.89kg,由于系统漏风量较大,吸附热散失大,除湿后平均温升仅为0.89℃；硅胶+相变PK52除湿床的除湿量为0.80kg,材料相变蓄热后的平均温升为-0.67℃；硅胶+未相变PK52除湿床的除湿量为0.82kg,除湿后的温升为1.90℃；硅胶+未相变GR50除湿床的除湿量为0.63kg,除湿后的平均温升为1.78℃。发生相变的除湿床的平均温升低于纯硅胶除湿床1.47℃,低于硅胶+未相变PK52除湿床2.57℃,低于硅胶+未相变GR50除湿床2.45℃。通过实验测试分析可知,5cm厚除湿床的有效再生时间为3h,再生温度不低于70℃。除湿床的再生量与再生时间、太阳辐射强度的变化关系密切,随再生时间呈对数增长的曲线,&=6.5765Int-1.544,R2=0.9789；随太阳辐射强度呈对数增长的曲线,&=16.496Inx-88.861,R2=0.9541。再生温度随时间亦呈对数增长的曲线,T=5.177In t+35.0711,R2=0.9415。