《建筑环境测试》课程论文固体除湿空调系统的研究状况学院土木与交通工程学院专业建筑环境与能源应用工程年级班别 2013级（1）班学号 **********学生姓名梁朝杰指导教师杨晚生2015年12月摘要建筑能耗占国家总能量消耗的比例高达25%-28%，而供热、通风及空调系统消耗能量约占50%，总建筑物能耗的而其碳排放比例约为38%-40%。
因此，降低空调系统化石燃料的消耗、增加可再生能源（如太阳能）的应用对建筑物节能降耗有重要的意义。
使用传统蒸气压缩式制冷来实现降温和除湿，必须将空气冷却到其露点温度以下，这必然会消耗大量的高品位能源。
本文设计了一种利用太阳能直接再生的固体除湿床，并对其除湿及再生性能进行了实验研究，目的在于为其工程应用提供基本实验依据。
传统利用太阳能进行再生的除湿床，都是利用集热系统进行集热后再将能量转换成除湿材料再生所需的能量，存在能量的二次转换，整个系统效率相对较低。
本文所研制的固体除湿床直接利丨太阳辐射再生，有效地利用了太阳能，可达到节能的效果。
除湿系统采用传统、廉价、防腐蚀的细孔硅胶，作为除湿吸附剂，选用适宜相变温度的相变材料作为降温材料，将除湿时水蒸气释放的汽化潜热量转化为相变材料相变储存能，以减少系统除湿后的温升效应，降低空调的制冷量。
关键词 :除湿 ; 固体吸附 ; 转轮除湿器 ; 空调系统Abstract :Countries building energy consumption accounts for the proportion of the total energy consumption up to 25-28%. Heating, ventilation and air conditioning system energy consumption accounts for 50% of the total building energy consumption, and carbon emission accounts for the proportion of the total emission up to 38-40%.Therefore, decrease fossil fuel consumption of air-conditioning system and application of renewable energy sources (such as solar energy) is important for building energy saving. Using traditional vapor compression refrigeration for cooling and dehumidification, air must be cooled below the dew point temperature, which will consume large amounts of high grade energy. This paper designs a new kind of solid desiccant bed which use solar energy directly as a renewable energy, and explores the dehumidification and regeneration performance research to provide experiment basis for the engineering application. Through literature study, the reason why the whole system is not high is that traditional desiccant bed which use solar heating system to convert energy into regeneration desiccant materials have secondary conversion of energy and relatively low efficiency. In this paper, direct use of solar radiation is an effective way of using the low grade energy to achieve the effect of energy saving. Dehumidification system using conventional, cheap, corrosion pores of the silica gel as adsorbent dehumidification, and choosing appropriate melting point of phase change materials as a cooling material, will release the latent heat of vaporization of water vapor desiccant into phase change storage energy, in order to reduce the rise of temperature of the system after dehumidification effect and air conditioning refrigerating capacity.目录摘要 (1)1绪论 (5)1.1 题目背景及目的 (5)1.2 国内外研究状况 (5)1.2.1固体除湿材料 (5)1.2.2固体除湿装置 (9)1.3 论文构成及研究内容 (9)2 固体除湿床 (9)2.1 除湿床的工作原理 (9)2.2 除湿床的构造 (10)2.3 除湿床的性能及其应用 (12)3 固体除湿空调系统 (12)3.1 固体除湿空调系统的构造 (12)3.2 固体除湿空调系统性能及工程应用 (12)4 固体除湿材料再生方式及对比 (13)4.1 固体除湿材料的再生方式 (13)4.2 固体除湿材料再生方式的对比 (13)结论 (14)参考文献 (14)致谢 (17)1.绪论1.1研究背景在欧美等西方发达国家，建筑能耗占国家总能量消耗的比例高达35%-40%，而其碳排放比例约为35%-36%。
在我国，相应的数字则为及25-28%及38-40%。
供热、通风及空调（又称暖通空调-HV AC）系统是建筑物的主要能量用户，它们消耗将近50%的总建筑物能量供给。
因此，降低暖通空调系统的化石燃料消耗、增加可再生能源（如太阳能）在这些系统中的应用对建筑物节能降耗具有特别重要的意义。
在南方高温高湿地区，通风空调几乎代表了暖通空调的全部内容。
随着不可逆转的全球气温上升、建筑物保温性能的提高、建筑物内部发热源数量及强度的增加以及人们生活水平的不断改善，通风空调在我国较寐冷的北方地区的应用也日益广泛。
在夏季高温时段，由于空调系统的全面启动，我国许多城市出现了因电力需求超过荷载而引起的跳闹断电现象。
空气除湿是高温高湿地区通风空调系统的重要任务之一，其目的是为了维持建筑物内部适的空气相对湿度以控制空气中致病微生物、细菌及霉菌的增长，从而满足人们对工作或生活的需求。
在高温高湿条件下运行的通风空调系统中，显冷负荷与除湿相关的潜冷负荷比例约为50%。
在我国南方地区，空调季节下潜冷（湿）负荷占通风空调系统总负荷20%-45%，非空调季节下潜冷（湿）负荷山系统总负荷近70%。
目前，随着国民经济的发展和社会、科技的不断进步，人们逐步认识到渐紧张的能源与环境的双重危机及社会经济可持续发展战略的重要性。
随着传统除湿空调弹端的益暴露，寻找幵发新的除湿空调技术，己经成为能源、环保、制冷空调等多方关注的问题。
1.2 国内外研究状况1.2.1 固体除湿材料常用的固体除湿剂包括硅胶、沸石、活性氧化铝、氧化钙、无水氯化钙、无水硫酸镁、活性炭等。
（1）硅胶硅胶是除湿剂中最普遍的一种吸附剂，具有一系列新异的物理化学特性，并且具备很多优于传统材料的特殊性能[20，21]。
作为一种由连续刚性二氧化硅颗粒形式的质，通常为透明或为白色颗粒。
硅胶与氯化锂一样受到广泛的研究和应用，具有再生温度低、吸附量大、性能稳定、孔结构丰富及比表面积较大等优点，它的吸附量达到自重量的40%，在吸附脱附过程中相态稳定，物理化学性能稳定,相比于氯化锂吸附剂，硅胶不仅可以根据自身特性增加吸附剂的吸附能力，还可以将无机盐分散来,解决无机盐在工作过程中的膨胀和结块问题。
硅胶作为吸附材料依然存在一定的不足。
在一定温度范围内吸附性能有待提高；长时间在高温即处于 80～150℃的再生温度下由于高温发生微孔熔融，塌陷、阻塞毛孔等现象，降低吸附除湿性能，相对除湿转轮加强硅胶的机械强度增强硅胶与陶瓷纤维的作用力，可以减缓粉化、掉粉现象延长转轮的寿命。
因此，许多学者对硅胶进行改性实验，一种是将硅胶与无机盐材料结合形成复合干燥剂，结合两种材料的优点避免不足之处；贾春霞对硅胶-氯化锂复合干燥剂的吸湿机理及应用进行研究发现，研制出的新型复合干燥剂转轮比硅胶转轮的除湿量平均高50%，特别是在相对湿度低，其优点是更显著。
刘业凤提出了一种便携式吸附空气取水器, 结合硅胶与氯化钙溶液提供了一种新的复合吸附剂 Si O2·x H2O·y Ca Cl2，复合吸附剂的吸附特点是吸附量大、吸附速度快。
S.R.Kumar 和 P.K.Pilla等研究了在不同实验条件下硅胶形成不同的性质，发现生成硅胶的孔隙率等主要特性受到醇盐的水合条件的影响，如催化剂、PH 值、其他溶剂的存在和用来修饰胶体的添加剂的互相作用等。
HE Wolf、EU Schlünder等研究了纯溶液在硅胶吸附剂和硅胶涂覆陶瓷时的吸附等温线，Chung Yah等用中子通量照射惨杂了硼元素的硅胶，从而扩大了硅胶的微孔区，不仅提高了单位吸附剂的吸水量，而且降低了再生所需的能量。
ZJ Li、CR Liu、QS Zhao 等，对水玻璃共沸蒸馏得到硅胶，用氮吸附法研究得到的硅胶孔结构，显示在300～500℃为硅胶形成的最优时间段，硅胶微孔比表面积逐渐增加，在 500℃时达到峰值，随后温度逐渐升高硅胶的微孔和中孔发生塌陷，导致比表面积和总孔容减少。
当温度升高到 1200℃，BET 比表面积减少到 1.4 g/m2。
Sokoda A较长时间使用硅胶吸附水后，反复再生，发现硅胶发生劣化现象，硅胶微孔中骨架发生坍塌，堵塞，使吸附性能下降。