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摘要：随着社会的发展与进步，重视液体除湿技术在建筑环境与设备中的应用对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍液体除湿技术在建筑环境与设备中的应用的有关内容。
关键词 ：液体除湿技术；建筑环境与设备；应用；
中图分类号：G267 文獻标识码：A 文章编号：
引言
液体除湿是利用某些吸湿性溶液能够吸收空气中的水分而将空气脱湿的方法。如果空气中湿度过大，不但会影响到人的生活环境，还直接影响工农业生产及产品的储存。因此，必须采取有效的措施来保证空气湿度符合要求。于是，各种除湿技术得到了广泛的关注和发展。目前常用的除湿技术主要有四种，即通风除湿、冷却除湿、固体吸附剂除湿和液体吸湿剂除湿。其中液体除湿技术由于其所具备的优势被越来越多地应用到各种除湿环境中。液体除湿可以靠低品位热能再生，如太阳能、地热能、发动机余热等都可以再生液体吸湿剂，它是一种节能的绿色除湿方式。
一、液体除湿原理
液体除湿过程是一个复杂的传热与传质过程，传质的推动力是空气中水蒸气的分压与溶液表面的饱和蒸汽压之差，这个压力差就是所谓的传递势。除湿过程的传质平均压差可用下式表示：
式中H为除湿器人口和出口之间的距离；乡，为被处理湿空气的水蒸气分压；户。为除湿溶液表面的水蒸气分压。
由于空气的水蒸气分压高于溶液表面的蒸汽压，水蒸气由气相向液相传递。随着传质过程的进行，被处理空气的湿度下降，Pv减小，而除湿溶液被稀释，Ps增大；若气液两相接触的时间足够长，则Ps=Pv，△P=o，两相的传递过程达到平衡。
以LiBr溶液吸湿材料在常温下吸附空气中水分、降低空气中的含湿量为例，说明液体除湿原理。为了使浓度降低的LiBr溶液再生使用，只需对其加热，蒸发水分，提升浓度即可。其除湿一再生过程如图1所示。
1—2吸湿2—3加热3—4再生4—1冷却
图1 LiBr溶液除湿一再生过程
除湿过程中释放出来的部分潜能被冷却空气带走保证传热传质工程进行得较充分。吸湿后的稀溶液经电能、太阳能或地热、工业余热等低品位能源加热升温，送入再生器，由于除湿溶液表面的水蒸气分压高于空气的水蒸气分压，这时水蒸气开始由液相向气相传递，这样就形成了除湿溶液的再生。再生后的浓溶液被送到除湿器进行除湿，这样就形成了除湿和再生的连续循环过程。
二、液体除湿技术的优势
在建筑环境与设备中，液体除湿系统与传统除湿系统相比具有以下优势 ：
(1)能连续处理较大量的空气，减湿幅度大，处理空气露点温度低，可以用单一的减湿过程将被处理的空气冷却到露点温度后加热调温，这样可避免冷量与热量相互抵消而造成的能量浪费。
(2)通过溶液的喷洒可以除去空气中的尘埃、细菌、霉菌及其它有害物；同时由于避免了使用有凝结水的盘管，也消除了室内的一大污染源；可采用全新风运行；提高了室内空气品质。
(3)吸湿和再生可同时进行，处理的空气参数也比较稳定。可使用低温热源驱动，为低品位热源的利用提供了有效的途径。
(4)设备构造简单、性能稳定、操作方便、运行费用低、故障少、维修方便。
三、液体除湿技术在建筑中应用举例
在国外，上个世纪7O年代末8O年代初，Collier和Robison等人设计建造了一台太阳能液体除湿热泵系统，这套系统运行的第一年，为一个三层楼260mz的建筑调节湿度，除湿溶液在45m 的集热型再生器中再生，并考虑了系统的能量蓄存，冷量的输出达到12kW，在24h中平均COP为0．6。此后，他们还用了三甘醇，CaC1 溶液和CaC1：与LiC1的混合溶液作为该系统的除湿溶液 。
Moschandreas和Pelwani早在1 990年，将液体除湿技术应用于实际建筑物的空气净化研究。他们在给美国Gas Research Institute(GRI)的报告中，评估了这一类空调系统在两处不同的办公室建筑物中的实际操作情形。他们发现测量建筑物中lO处不同点的CO：、CO和挥发性有机物(VOC)的去除率各不相同，但平均来说，对CO 及CO几乎是没有作用，而对VOC来说，一个建筑物减少80％，另一个建筑却增加了50％。Moschandreas和Relwani在报告中总结认为LiCI溶液可能对某些室内空气污染物的浓度控制有效。
在国内，以清华大学江亿院士带领的溶液除湿空调课题小组为代表，展开了大量的理论和实验研究，并在北京建立了一栋溶液除湿空调办公楼 。其建筑面积约2500m ，共5层，建筑高度18．6m。1层主要为门厅、接待室、会议室，2～5层主要是办公室及会议室，每层设一个空调机房。空调系统形式为风机盘管加新风系统，利用溶液处理新风，实现湿度独立控制。该办公楼采用的湿度独立控制空调系统新风机组向室内提供新风，承担室内湿负荷，新风量可根据人数调节。夏季新风机组以除湿冷却模式运行，对新风进行降温除湿处理。在除湿器的出口有一个盘管对新风进一步降温(干工况)。浓溶液从浓溶液罐中沿各个支路通往各层的新风机组作为除湿的动力，经过新风机从空气中吸收水蒸气后的稀溶液通过溢流方式流回稀溶液罐。热网的热水(75℃)进入再生器，提供溶液浓缩再生的热量。这种以热水驱动的空调系统不仅可以节约大量电能，同时也可使热网在夏天得到充分的利用，有利于优化城市能源结构。
液体除湿方式能够将除湿过程从降温过程中独立出来，利用较低品位能源进行除湿，同时减少显热冷负荷，不仅能保证室内环境质量，而且还能降低空调能耗
四、面临的问题及解决方法
液体除湿技术的发展还面临许多急需解决的问题。如除湿器、再生器性能系数不高，除湿溶液的物性限制了系统COP的进一步提高等等。针对出现的各种问题，国内外的学者作了大量的研究工作：
(1)进行除湿器、再生器新型式的开发与研究 ，“除湿器中填料的研究 ”，吸湿方式的改进” ，除湿和再生过程传热传质的数值模拟研究等 ，以提高液体除湿系统中除湿器和再生器的性能。
(2)寻找新型工质，研究具有良好性能的混合工质，以改进除湿溶液的物性和经济性。目前，研究较多的混合工质有如下几种(见表1)。
总体来说，溴化锂、氯化钙、氯化锌、氯化锂溶液的任意两种混合物溶液均能表现出比单一溶质的溶液更理想的特性，比如说在改善溶解度、减少对金属材料的腐蚀作用等方面。
(3)对于太阳能液体除湿系统而言，提高太阳能集热器的效率，可以减少再生过程的能量损耗。而整个系统的性能系数提高处决于各部件的性能系数的提高。结束语
近年来，液体除湿技术在建筑环境与设备中得到了广泛的应用，在其它工业中也得到了广泛应用。除湿溶液可以依靠废热、工业余热、地热、太阳能等可再生能源再生，应用前景广阔，节能空间巨大。所以发展、推广和应用高效而节能的液体除湿技术，符合国家能源战略政策。
参考文献
[1]代彦军，俞金娣，张鹤飞．液体除湿空调系统的数学模型与性能分析．太阳能学报，1998.
[2]袁卫星，袁修干，江亿．开式除湿冷却型空调系统理想性能分析．太阳能学报，2000.
[3]路则锋，陈沛霖，张旭．填料式液体除湿系统传递过程理论解及验证[J]．同济大学学报(自然科学版)，2001.
关键词 ：液体除湿技术；建筑环境与设备；应用；
中图分类号：G267 文獻标识码：A 文章编号：
引言
液体除湿是利用某些吸湿性溶液能够吸收空气中的水分而将空气脱湿的方法。如果空气中湿度过大，不但会影响到人的生活环境，还直接影响工农业生产及产品的储存。因此，必须采取有效的措施来保证空气湿度符合要求。于是，各种除湿技术得到了广泛的关注和发展。目前常用的除湿技术主要有四种，即通风除湿、冷却除湿、固体吸附剂除湿和液体吸湿剂除湿。其中液体除湿技术由于其所具备的优势被越来越多地应用到各种除湿环境中。液体除湿可以靠低品位热能再生，如太阳能、地热能、发动机余热等都可以再生液体吸湿剂，它是一种节能的绿色除湿方式。
一、液体除湿原理
液体除湿过程是一个复杂的传热与传质过程，传质的推动力是空气中水蒸气的分压与溶液表面的饱和蒸汽压之差，这个压力差就是所谓的传递势。除湿过程的传质平均压差可用下式表示：
式中H为除湿器人口和出口之间的距离；乡，为被处理湿空气的水蒸气分压；户。为除湿溶液表面的水蒸气分压。
由于空气的水蒸气分压高于溶液表面的蒸汽压，水蒸气由气相向液相传递。随着传质过程的进行，被处理空气的湿度下降，Pv减小，而除湿溶液被稀释，Ps增大；若气液两相接触的时间足够长，则Ps=Pv，△P=o，两相的传递过程达到平衡。
以LiBr溶液吸湿材料在常温下吸附空气中水分、降低空气中的含湿量为例，说明液体除湿原理。为了使浓度降低的LiBr溶液再生使用，只需对其加热，蒸发水分，提升浓度即可。其除湿一再生过程如图1所示。
1—2吸湿2—3加热3—4再生4—1冷却
图1 LiBr溶液除湿一再生过程
除湿过程中释放出来的部分潜能被冷却空气带走保证传热传质工程进行得较充分。吸湿后的稀溶液经电能、太阳能或地热、工业余热等低品位能源加热升温，送入再生器，由于除湿溶液表面的水蒸气分压高于空气的水蒸气分压，这时水蒸气开始由液相向气相传递，这样就形成了除湿溶液的再生。再生后的浓溶液被送到除湿器进行除湿，这样就形成了除湿和再生的连续循环过程。
二、液体除湿技术的优势
在建筑环境与设备中，液体除湿系统与传统除湿系统相比具有以下优势 ：
(1)能连续处理较大量的空气，减湿幅度大，处理空气露点温度低，可以用单一的减湿过程将被处理的空气冷却到露点温度后加热调温，这样可避免冷量与热量相互抵消而造成的能量浪费。
(2)通过溶液的喷洒可以除去空气中的尘埃、细菌、霉菌及其它有害物；同时由于避免了使用有凝结水的盘管，也消除了室内的一大污染源；可采用全新风运行；提高了室内空气品质。
(3)吸湿和再生可同时进行，处理的空气参数也比较稳定。可使用低温热源驱动，为低品位热源的利用提供了有效的途径。
(4)设备构造简单、性能稳定、操作方便、运行费用低、故障少、维修方便。
三、液体除湿技术在建筑中应用举例
在国外，上个世纪7O年代末8O年代初，Collier和Robison等人设计建造了一台太阳能液体除湿热泵系统，这套系统运行的第一年，为一个三层楼260mz的建筑调节湿度，除湿溶液在45m 的集热型再生器中再生，并考虑了系统的能量蓄存，冷量的输出达到12kW，在24h中平均COP为0．6。此后，他们还用了三甘醇，CaC1 溶液和CaC1：与LiC1的混合溶液作为该系统的除湿溶液 。
Moschandreas和Pelwani早在1 990年，将液体除湿技术应用于实际建筑物的空气净化研究。他们在给美国Gas Research Institute(GRI)的报告中，评估了这一类空调系统在两处不同的办公室建筑物中的实际操作情形。他们发现测量建筑物中lO处不同点的CO：、CO和挥发性有机物(VOC)的去除率各不相同，但平均来说，对CO 及CO几乎是没有作用，而对VOC来说，一个建筑物减少80％，另一个建筑却增加了50％。Moschandreas和Relwani在报告中总结认为LiCI溶液可能对某些室内空气污染物的浓度控制有效。
在国内，以清华大学江亿院士带领的溶液除湿空调课题小组为代表，展开了大量的理论和实验研究，并在北京建立了一栋溶液除湿空调办公楼 。其建筑面积约2500m ，共5层，建筑高度18．6m。1层主要为门厅、接待室、会议室，2～5层主要是办公室及会议室，每层设一个空调机房。空调系统形式为风机盘管加新风系统，利用溶液处理新风，实现湿度独立控制。该办公楼采用的湿度独立控制空调系统新风机组向室内提供新风，承担室内湿负荷，新风量可根据人数调节。夏季新风机组以除湿冷却模式运行，对新风进行降温除湿处理。在除湿器的出口有一个盘管对新风进一步降温(干工况)。浓溶液从浓溶液罐中沿各个支路通往各层的新风机组作为除湿的动力，经过新风机从空气中吸收水蒸气后的稀溶液通过溢流方式流回稀溶液罐。热网的热水(75℃)进入再生器，提供溶液浓缩再生的热量。这种以热水驱动的空调系统不仅可以节约大量电能，同时也可使热网在夏天得到充分的利用，有利于优化城市能源结构。
液体除湿方式能够将除湿过程从降温过程中独立出来，利用较低品位能源进行除湿，同时减少显热冷负荷，不仅能保证室内环境质量，而且还能降低空调能耗
四、面临的问题及解决方法
液体除湿技术的发展还面临许多急需解决的问题。如除湿器、再生器性能系数不高，除湿溶液的物性限制了系统COP的进一步提高等等。针对出现的各种问题，国内外的学者作了大量的研究工作：
(1)进行除湿器、再生器新型式的开发与研究 ，“除湿器中填料的研究 ”，吸湿方式的改进” ，除湿和再生过程传热传质的数值模拟研究等 ，以提高液体除湿系统中除湿器和再生器的性能。
(2)寻找新型工质，研究具有良好性能的混合工质，以改进除湿溶液的物性和经济性。目前，研究较多的混合工质有如下几种(见表1)。
总体来说，溴化锂、氯化钙、氯化锌、氯化锂溶液的任意两种混合物溶液均能表现出比单一溶质的溶液更理想的特性，比如说在改善溶解度、减少对金属材料的腐蚀作用等方面。
(3)对于太阳能液体除湿系统而言，提高太阳能集热器的效率，可以减少再生过程的能量损耗。而整个系统的性能系数提高处决于各部件的性能系数的提高。结束语
近年来，液体除湿技术在建筑环境与设备中得到了广泛的应用，在其它工业中也得到了广泛应用。除湿溶液可以依靠废热、工业余热、地热、太阳能等可再生能源再生，应用前景广阔，节能空间巨大。所以发展、推广和应用高效而节能的液体除湿技术，符合国家能源战略政策。
参考文献
[1]代彦军，俞金娣，张鹤飞．液体除湿空调系统的数学模型与性能分析．太阳能学报，1998.
[2]袁卫星，袁修干，江亿．开式除湿冷却型空调系统理想性能分析．太阳能学报，2000.
[3]路则锋，陈沛霖，张旭．填料式液体除湿系统传递过程理论解及验证[J]．同济大学学报(自然科学版)，2001.