热泵除湿的原理,特点及不足

1、除湿原理
热泵除湿是应用冷冻除湿的原理,将湿空气冷却到露点温度以下,析出水分后,再利用回收的冷凝热加热冷却后的干空气,从而实现循环除湿的一种除湿技术。研究表明,在同等条件下除湿,热泵除湿可节能20%~50%。它可以利用太阳能、地热能以及工业废热等低品位热源,是一种高效节能的除湿技术。

热泵除湿装置主要由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀和干燥室5个部分组成,如右图 所示。工作原理是:压缩机把气态的热泵工质(热泵干燥机内循环的制冷介质)提高压力和温度后,在冷凝器放热冷凝成液态,液态的热泵工质经过膨胀阀膨胀,在蒸发器中吸热蒸发,转化成低温低压的气态,气态的热泵工质进入压缩机从而完成热泵工质的闭路循环。另外,经冷凝器加热的干空气进入干燥室,干燥物料成为湿热空气,然后进入除湿蒸发器析出水分排到机外,降低温度和湿度后的干空气再经冷凝器加热进入干燥室,这样就完成了空气的闭路循环。图中的辅助冷凝器并不是必须的。但是,它在此处的优势在于控制干燥温度灵活方便,且辅助冷凝器具有较高的换热系数。另外,若采用辅助冷凝器加热外界空气对物料进行预干,可以回收这部分温度比较高的冷凝热,能够节约能源,提高系统效率。
根据不同场合的除湿要求不同,热泵除湿系统又可以分为单蒸发器单冷凝器系统、双蒸发器单冷凝器系统和双蒸发器双冷凝器系统。单冷凝器单蒸发器的系统主要适用于需要除湿和加热的地方,而双蒸发器的系统,进一步增加了系统供热的能力,系统的调节性能也得到很大的提高。双冷凝器的系统主要是为了实现系统除湿的同时,用调节热量对室内环境进行温度调节。

热泵除湿

2、除湿特点

(1)具有高的性能系数和低的能耗率。从干燥室排出的低温高湿空气,通过冷凝器被加热成高温低湿的空气,再进入干燥室干燥物料,依次循环,达到干燥的目的。在整个干燥过程中,回收了冷凝热和废气中的废热,热能损耗仅限于系统的热阻和热漏,从而使得整个除湿干燥过程中的能量利用率提高很多。尤其是在当前国家节能减排的趋势下,热泵除湿的这个优点显得更为突出。

(2)具有好的产品质量,工作环境卫生。热泵除湿干燥是一种接近自然干燥的干燥技术。干燥后的物品品质好、色泽好、产品等级高。并且热泵在封闭的状态下工作,干燥过程中除了冷凝水,没有任何废气、废液排放,有利于环境保护。因此,热泵干燥广泛应用于食品的干燥和保鲜领域。
(3)干燥参数易于控制且可调范围宽,自动化程度高,设备投资和运行成本低,适合于工业上的大规模生产。 

3、不足
(1)环境保护问题。大部分的热泵干燥装置使用的制冷剂仍是CFCs,此类物质对地球大气臭氧层的破坏而不得不引起人们的关注。

(2)维修保养问题。为了防止制冷工质泄漏,需要定期进行维护。对热泵干燥系统泄漏的检查是一项要求高、技术性强的工作,对维修人员的技术水平有一定要求。

(3)虽然可以利用太阳能、地热和工业废热等低品位热源,但是加热温度由于比较低,所以使得除湿时间会较长。

日期:2016-07-11
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作者:RootSense
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