熱濕處理設(shè)備通常使用冷熱媒介質(zhì)與空氣進(jìn)行熱濕交換。根據(jù)介質(zhì)與空氣熱濕交換的方式,熱濕處理設(shè)備可分為兩大類:表面式熱濕交換設(shè)備和接觸式熱濕交換設(shè)備。
1、表面式熱濕交換設(shè)備
表面式熱濕交換設(shè)備的工作介質(zhì)與被處理空氣不直接接觸,兩者之間的熱交換是通過分隔表面進(jìn)行的。由于分隔表面的存在,介質(zhì)與空氣之間只能進(jìn)行熱量傳遞,工程中也簡稱為表面式轉(zhuǎn)換器。在對空氣冷卻時,冷媒介質(zhì)的溫度較低,使分隔表面的溫度低于空氣的露點溫度,則空氣中的水蒸氣會凝結(jié)成水,從而同時實現(xiàn)對空氣的減濕處理,但凝結(jié)水并沒有被工作介質(zhì)吸收;在對空氣進(jìn)行加熱時,只能傳遞顯熱,需要采用其他輔助手段來實現(xiàn)對空氣濕度的調(diào)節(jié)。
表面式換熱器的選擇通常有兩種方法:一種是將要求處理的風(fēng)量、處理前后的空氣狀態(tài)點、工作介質(zhì)種類及溫度壓力參數(shù)、尺寸大小等技術(shù)要求和參數(shù)提供給產(chǎn)品供應(yīng)商,由供應(yīng)商根據(jù)選型軟件選定具體型號;另一種是由設(shè)計人員根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)資料自行選擇。
表面式轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)簡單、占用空間小;通常采用閉式系統(tǒng),即工作介質(zhì)封閉于循環(huán)系統(tǒng)內(nèi),與被處理空氣及室外空氣不接觸,介質(zhì)不易被污染和損耗,維護(hù)管理工作比較簡單;適用介質(zhì)種類較多,所以獲得廣泛的使用。表面式換熱器的缺點是能夠?qū)崿F(xiàn)的空氣處理過程比較少,熱濕交換效率略低于接觸式,且容易積灰、滋生細(xì)菌,影響熱換效果。
2、接觸式熱濕交換設(shè)備
接觸式熱濕交換設(shè)備的工作原理是工作介質(zhì)與被處理空氣直接接觸進(jìn)行熱濕交換。所用工作介質(zhì)通常就是水??諝馀c水直接接觸時,根據(jù)水溫的不同,可以實現(xiàn)多種熱濕交換過程。為了提高空氣與水的熱濕交換頻率,通常采用向空氣中噴水的方法來增加水與空氣的接觸面積和接觸強(qiáng)度,這樣的設(shè)備稱為噴淋室或噴水室。噴淋室與表面式換熱器相比要復(fù)雜得多。噴淋室的優(yōu)點是可以實現(xiàn)的熱濕交換過程多,頻率也比較高;同時具有一定的凈化空氣能力;金屬耗量較少等。但由于采用了開式水系統(tǒng),對水系統(tǒng)的維護(hù)要求高,工作量大;水池及濕表面的存在還造成微生物滋生的隱患,所以除了在一些工藝性空調(diào)中有應(yīng)用外,舒適性空調(diào)中已很少應(yīng)用。
3、其他熱濕處理設(shè)備
上述兩類設(shè)備是空調(diào)系統(tǒng)中用以對空氣進(jìn)行熱濕處理的主要設(shè)備,除此之外,還可采用其他對空氣的溫濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)的設(shè)備。
(1)電加熱器
電加熱器是用電流通過電阻元件產(chǎn)生的熱量來加熱空氣的設(shè)備。具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝調(diào)節(jié)控制方便、控制精度好等優(yōu)點,但將高品位能源轉(zhuǎn)換成為熱能是不符合能量梯級利用和節(jié)能原則的,所以應(yīng)主要用于溫控要求高的系統(tǒng)的末級調(diào)溫。但在實際工程和產(chǎn)品中應(yīng)用得并不少,如用電低谷時段采用電加熱的蓄熱裝置、熱泵型機(jī)組冬季的輔助熱源、電熱型地暖系統(tǒng)、暖風(fēng)機(jī)等。
(2)加濕設(shè)備
由于表面式換熱器不具備對空氣加濕的功能,所以采用表面式換熱器的空氣處理設(shè)備如果應(yīng)用于溫濕度控制要求高的場合,需要另外配置空氣加濕設(shè)備。不同形式的空氣加濕設(shè)備可以組裝到空調(diào)箱中、送風(fēng)管道中,也可以在需要加濕的房間內(nèi)直接使用。
空氣加濕設(shè)備的工作原理有多種,加濕過程在焓濕圖上的表示也不同,總體上可以分為三種:
①蒸汽加濕
用不同方法產(chǎn)生水蒸氣,將水蒸氣加入到空氣中。例如干蒸汽加濕器、間接式蒸汽加濕器、電極式或電熱式加濕器、紅外線加濕器等。所有蒸汽加濕過程在焓濕圖上均可近似表示為等溫等濕過程。
②噴霧加濕
用不用方法將細(xì)小液滴加入到空氣中,使其在空氣中蒸發(fā),例如超聲波加濕器、高壓噴霧加濕器、離心式加濕器等。
③蒸發(fā)加濕。讓空氣通過濕表面,水在空氣中蒸發(fā)為水蒸汽,例如面板加濕器、濕膜加濕器等。在焓濕圖上同樣可近似表示為等焓加濕過程。
(3)減濕設(shè)備
表面式換熱器及噴淋室可以實現(xiàn)空氣減濕過程,其工作原理主要是冷凍減濕??諝馀c低于其露點溫度的表面或液體接觸,使水蒸汽凝結(jié)而降低了空氣的含濕量。減濕過程穩(wěn)定、連續(xù)、可靠,但通常需要啟動制冷設(shè)備,所以系統(tǒng)比較復(fù)雜,運(yùn)行費(fèi)用較高,并且在只需減濕的場合往往使空氣溫度過低而需要再熱,造成能量浪費(fèi)。運(yùn)用冷凍減濕工作原理的除濕機(jī)包含一個制冷系統(tǒng),空氣先經(jīng)過蒸發(fā)器冷凍減濕,再經(jīng)過冷凝器等濕加熱,減濕能力大,使用靈活,可以在空調(diào)室內(nèi)單獨(dú)使用。