永淦一体热泵除湿机组简介

       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。

1、热泵除湿的工作原理

       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，如图1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4 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。

                                图1    热泵除湿干燥系统的工作原理图

                 1—压缩机；2—辅助冷凝器；3—冷凝器；4—干燥室；

                                  5—蒸发器；6—膨胀阀

      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。

2、热泵除湿的特点

（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**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**

（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、热泵除湿技术的发展

热泵除湿作为一种高效节能的除湿技术，已经在生产和生活中得到了广泛的应用。Perera 等设计了一个干燥食品的热泵除湿干燥机，如图5 所示，并研究了它在除湿干燥过程的各种参数。这个干燥系统是几乎完全循环的，热效率可以接近99%效果。由于水是以液态而非气态的形式在内部移动，所以气态潜热全部回收，而显热损失也很少。在设计上，增加了蒸发器旁路系统和换热器，是为了提高除湿效率。研究表明：随着相对湿度的增大，水分的提取率也会增大。但是，在温度达到60 ℃左右的时候，就是减小。由于被干燥食品的物理性质等资料的不足，对这个系统的整体性能分析有一定的影响。

                                                热泵除湿干燥器流程图

          1—密封绝缘结构；2—加温器；3—过热阀；4—外部冷凝器；5—热泵

               除湿器；6—冷凝水；7—干燥产品；8—风扇；9—分布器

      随着能源问题的日益**，人们已经把目光放到利用丰富的太阳能、地热和工业废热等低品位热源，并不断将这些低品位热源应用到除湿领域。由此出现了太阳能热泵除湿系统、地热与热泵联合干燥系统等。将太阳能联合热泵干燥系统应用到木材干燥中，与传统的蒸汽干燥法相比，节能率可以达到70%左右，并且供热系数高，实验期间可以达到7.0 以上。太阳能与热泵干燥系统可以优势互补，受气候的影响较小，较常规干燥时间约减少20%以上，适于用在太阳能丰富，电能不足的地方。Hawlader 等研究了一种太阳能热泵干燥器的性能，并与系统模拟的结果进行了比较。研究表明，产品的干燥时间随着干燥能力的增强而缩短，干燥能力与气体流动速率、气体温度和相对速度成比例关系。除此之外，影响系统的性能的主要因素是太阳能的辐射率、压缩机的速率和整个系统的总负荷。

近年来，为了解决单一热泵除湿技术无法完成的任务，热泵除湿与化学除湿、机械除湿、膜除湿等的耦合技术已经被提出来。利用CaO/H2O/Ca(OH)2 相互之间的反应，做成一种新型的化学热泵干燥器（CHP dryer），这种干燥器可以以化学能的形式把一些如工业废气中的废热、太阳能、地热等热能储存起来，并且在需要的时候释放。由于整个过程中全部都是以热能的形式，不会有任何杂质，所以环境友好，能源的利用率很高，而且CHP 可以广泛应用于空气冷凝、热储存、加热以及制冷等模式。具有很大的应用前景。

      总得来说，热泵除湿技术还是在高效节能方向具有明显的优势的。随着一些新型的制冷工质的出现、新型相变材料和热泵耦合技术的发展，热泵除湿技术必将在是后得到一个长足的发展。

      东莞市福瑞斯（永淦）公司在热泵除湿机的原理上进一步深入研究，根据热泵除湿的原理，旁通量的设计，增加热回收器，降低回风的显热温度，显热回收，满足热泵除湿要求的露点冷凝温度，在一定范围内改变旁通风量，满足热泵除湿的风量，提高热回收率和冷凝除湿量。

      在实际烘干农副产品的过程中，与传统的蒸汽干燥法相比，节能率可以达到70%左右，并且供热系数高，测试可以达到7.0 以上。大大降低了农副产品干燥成本，取得了很好的经济和社会效益。

    一体热泵除湿机组的照片

 东莞市福瑞斯（永淦）环保设备有限公司

   2016年5月8日                                                                                                                                             

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