液体除湿系统的市场应用

摘要：过去二十年来能源价格的增高和对室内空调要求的提升，人们对液体除湿空调系统的研究兴趣渐浓。液体除湿剂可分为有机类如二醇类及醇类；无机盐类如氯化锂、溴化锂、氯化钙水溶液等，这些被选为除湿剂的化学药品都有一个共同特征，也就是在常温下，其蒸气压都相当低。虽然，这种技术在过去已被广泛使用，但文献中对这类除湿系统的质传数据的报导仍然有限。

一、前言

一般工业用除湿剂在室温时的蒸气压都非常低，因此其与空气中水份的压差显着，造成一种驱动力，将空气中水气移入液体除湿剂中，达到除湿空调的作用。为增加除湿效率，气液间的接触必需充分。因此，这种质传程序大都在填充床中进行，而气液在填充床吸收塔中的流向有同向与逆向之差别，逆向流可使用动态滞流来增加吸收效果，而同向流可减少溶液飞沫被气体带出，各有其考量之优缺点。

为增加气体与液体溶液间的质量传递，接触面积的增加是一重要因素。使用单位体积内大表面积的填充物似乎为一可行的方法，然而一般来说这样的填充物，可造成填充塔内的压降升高，甚至溶液量无法完全沾湿填充物表面。

液态干燥剂除湿系统的应用相当广泛，大体说可分为六项。由于一般国外进囗液体除湿系统十分昂贵，如Kathabar与Niagara系统，这些系统在台湾运转状况亦非全部理想，因此本土化技术相当值得推广。其中温湿度调节等空调应用为目前国内研究单位的研究重点之一。工研院能资所将之应用于农业温室及仓储空间的研究，已有相当之成效。

除湿系统的市场应用：

应用分类实例

防腐蚀军事设备及武器储藏、电子及计算机设备保护、发电厂停机后机件保护、锂电子保护

防止表面水气凝结防止冷却盘管表面结霜、滑冰场地、水处理厂的水管表面、表面处理及镀膜、塑料射出成型

防止霉菌滋长历史文件、美术艺品、照片等保存、种子储存、皮革、谷类、罐头等海运过程保存、酿酒过程

防潮糖果包装过程、半导体和制药过程、安全玻璃制造过程、精密的粘接制程

物品干燥处理包覆制模、塑料树脂制程、糖果外包糖衣、农渔产品干燥

温湿度调节农业温室、HVAH系统之空调机、室内空气净化、旅馆、医院、超级市场之空调

二、研究方法

工研院能资所发展之太阳能液礼除湿系统主要分为两大部份，一为除湿另一为溶液再生。在除湿部份，除采用填充床式的液体除湿塔外，另配有冷冻机组，降低溶液温度，采混台式的除湿因子，增加系统的除湿量。

而溶液的再生部份包含两个主要部份，一为10组(20片)平置式太阳能集热再生器，另一为由冷却水塔改装而成的再生塔，而目前一般商业化产品多以电能再生溶液。集热再生器可以收集太阳能加热溶液。而蒸发出来的溶液则由风扇将其带走。然而经集热再生器再生后的溶液温度仍高。

因此再流入再生塔作二次再生使溶液浓度更能达到要求，同时亦可达到降温的目的。而再生之溶液经由泵浦送入冷冻机组降温后，再送入除湿塔，如此系统可不断地循环使用，达到系统连续操作的目的。系统配置流程如图一续操作的目的。系统配置流程如图一所示。

(a)太阳能溶液再生机组

在除湿空调器对外气除湿后除湿溶液将被稀释，稀释溶液必须经由加热使溶液升温，使溶液表面水蒸气压增大，当溶液与其接触空气间水蒸气压差拉大时，溶液中水气将经由质传效应排放至接触空气中，以达到浓缩除湿溶液的目的。

在太阳能液体除湿空调系统中，是经由太阳能集热再生器收集太阳热能直接对溶液加热，而台湾经年日照充沛，此种直接利用太阳热能加热再生溶液的方式，不失为一种节约能源的好办法;另一方面，海岛型气候使台湾夏季高温高湿，除湿空调的需求对人类居住及物品储贮均极为重要，因此，在台湾以太阳能作为驱动除湿空调系统的热源极具潜力。

(b)液态干燥剂除湿组件

本系统的除湿部份，采用填料床除湿塔与冷冻机组相配合的设计在PVH制的填料床中，填入聚丙稀(P．P)材质的2"直径的TRI一PAHK双星球形填料。溶液为89%到94%的三乙基乙二醇，其与空气采同向流动的方式接触再配合风道及滤网设计，可有效地防止溶液的飞沫被空气带出。

本系统使用的压缩机种类为密闭往复式压缩机，为保留设计裕度，压缩机及冷凝器容量皆采用3吨，因为蒸发器的冷却剂为三乙基乙二醇而非水，而水的比热约为TEG的1．8倍，所以我们所选用的蒸发器亦为3吨。再生溶液经冷冻机组再送回，除湿塔，从塔顶洒下，经过填充物与湿空气充分接触，将空气中的水份带出，更增加系统的除湿率。

三、后续研究

最早将液体除湿空调系统应用在实际建筑物的空气净化研究，主要有Moschandreas和Pelwani(199O)。他们在给美国GasResearchInsti一tute(GRI)的期末报告中，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。将过去发展的太阳能液体除湿技术，截取其中的关键技术-液体除湿系统空调技术，进一步扩大市场技术应用研究，应是未来值得能源研究发展基金继续支持的。

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