几种新型除湿方式在亚热带气候环境下的能耗分析

几种新型除湿方式在亚热带气候环境下的能耗分析

　　　　(7)

其中 e_Sen 是显热交换器的效率，可以由传热单元数法确定。在实际模拟时，可以假定换热效率为一衡定值0.90。

蒸发冷却器

为了有效利用排风侧的空气干度，利用一个蒸发冷却器来冷却排风的温度，然后让它流过显热交换器实现热量回收。采用的蒸发冷却器装有刚性结构化填料，冷水在填料表面形成薄膜向下流动，待冷却空气流过填料时，水分蒸发将空气温度降低。商品化的蒸发冷却器的效率由下式表达

　　　　(8)

其中 T_E 是进入空气的干球温度，而T_Ewb 是入口空气的湿球温度； T_E1 出口空气的干球温度。

因此E1点的温度

　　　　 (11)

其中 q_Ele1 是电功率(kW), 是空气流量(kg/s), c_p 是空气比热 (kJkg^-1K^-1), h_heater 是热效率。

热泵/制冷系统

在新风系统中，冷却盘管是同时作为热泵的蒸发器使用的，而加热盘管是作为热泵的冷凝器。热泵系统的效率随着运行条件的不同而有差异，它可以由下式表达

　　　　(13)

　　　　(14)

按照笔者以前的分析[4]，采用所开发的基于膜的全热换热器，显热效率和潜热效率分别等于0.8 和 0.7.

空调工程中的风机和泵所消耗的功率是非常惊人的，他们的功耗由下式近似

Fan (pump) power=V_aDp/(3600h_f) (W)　　　　 (15)

其中 V_a 是空气（水）的体积流量 (m³/h)，Dp 是总压降(Pa)，h_f 是泵或风机的效率。

模拟过程以广州地区为背景，送风时间为9:00 到18:00。 为了将所有能耗的形式归纳起来进行比较，将所有电耗乘以系数 3.3转化为一次能源。

4 结果与讨论

热泵（制冷系统）的性能同环境状况密不可分，图5是逐时模拟出的全年性能系数，可以看出制冷系统全年的性能变化。为了比较各种方案，将各种系统在广州气候条件下全年消耗的一次能源画在图6中，可以看出，在四种系统中，系统C即机械制冷＋膜法全热回收全年消耗的能源最小，但总的说来，由于四种系统都采取了节能措施，所以四种系统的能耗基本在一个数量级。

图7显示了系统C在全年不同月份的人均除湿能耗，在华南亚热带热湿气候环境下，几乎全年都需要除湿，月除湿能耗值在1.5e5 kJ 到5.3e5 kJ 之间。能耗最小的月份是一月，而能耗最多的月份是八月。