除濕系統(tǒng)知識(shí)（二）

除濕系統(tǒng)知識(shí)（二）

　　大部份的固態(tài)材料都會(huì)吸濕。例如，塑料尼龍可以吸收本身重量6%的水氣，石膏建筑板也會(huì)儲(chǔ)存大量的水蒸氣，這些材料與商用吸濕劑最大的不同在于吸濕能力，吸濕劑可以吸收超過(guò)10,000%本身重量的水氣，成為極有效率的除濕裝置。

　　吸濕劑的重要特征為其低表面蒸氣壓力。如果吸濕劑又干又冷時(shí)，它的表面蒸氣壓很低且很容易吸收空氣中的水份。當(dāng)吸濕劑是既濕且熱時(shí)，表面蒸氣壓很高，會(huì)將表面的水份釋放至空氣中。水氣進(jìn)出吸濕劑是由表面水蒸氣壓力而定。

　　吸濕劑可以是固體或液體，兩者都可以吸收濕氣。例如常見(jiàn)在商品中的小包干燥劑即是使用硅膠，屬于固態(tài)吸濕劑。另外三乙烯乙二醇防凍液也是極強(qiáng)的吸濕劑，屬于液態(tài)吸濕劑。液體與固體的吸濕機(jī)制相同，它們的表面水蒸氣壓力與本身溫度及水份含量有關(guān)。

　　種類(lèi)不同的吸濕劑之間有個(gè)很微妙的差別，在于它們與濕氣間的反應(yīng)。有些反應(yīng)很簡(jiǎn)單，就像海綿吸水一樣，水份被留在海綿中的細(xì)小縫隙，這些吸濕劑叫做吸附劑，通常為固體。硅膠是固體吸收劑的一個(gè)例子。

　　除了上述簡(jiǎn)單的機(jī)制之外，有些吸濕劑可能會(huì)經(jīng)歷物理與化學(xué)反應(yīng)，它們被稱(chēng)為吸收劑，通常為液體或吸濕后會(huì)變?yōu)橐后w的固狀物。

　　氯化鋰是一種吸濕的鹽類(lèi)，藉由吸收的方式吸收濕氣，氯化鈉也是一種。

　　當(dāng)空氣被除濕時(shí)會(huì)釋放出熱，在冷卻除濕系統(tǒng)中，這現(xiàn)象并不明顯，因?yàn)闊岷芸鞎?huì)被冷卻管排帶走。而在吸濕劑系統(tǒng)中，熱會(huì)傳給空氣與吸濕劑，所以離開(kāi)吸濕劑的空氣溫度會(huì)比進(jìn)入時(shí)來(lái)得高。

　　溫度升高的程度與除濕量有關(guān)，除濕量愈多，溫度愈高。

　　以下例說(shuō)明吸濕劑除濕過(guò)程。空氣進(jìn)入除濕機(jī)的狀態(tài)為25℃與50%RH，吸濕后，干球溫度上升且濕度下降，所以空氣的總能(焓)是不變的。但在實(shí)際上，總能量會(huì)稍微增加，因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)熱會(huì)進(jìn)入空氣。在很多應(yīng)用場(chǎng)合，出風(fēng)溫度升高沒(méi)什么關(guān)系，但在某些地方，額外的顯熱沒(méi)有好處，因此在送到最終目的前必須加以冷卻。在工業(yè)中有四種常用的吸濕劑系統(tǒng)，各有優(yōu)缺點(diǎn)，目前最廣為應(yīng)用的是蜂巢旋轉(zhuǎn)式。

　　吸濕劑轉(zhuǎn)子

　　瑞典工程師與科學(xué)家CarlMunter在50年前首次發(fā)表了吸濕劑轉(zhuǎn)子的專(zhuān)利。目前吸濕轉(zhuǎn)子的技術(shù)已可達(dá)到-70℃的露點(diǎn)溫度(0.002g/kg)。見(jiàn)圖1。

　　轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)限制并非在材料的使用，而是在如何防止設(shè)備中的交叉泄漏。

　　無(wú)論使用何種吸濕劑或轉(zhuǎn)子的組合方式，其操作原理是相同的。見(jiàn)圖2。

　　吸濕劑充填于半陶磁結(jié)構(gòu)中，外表像是波浪紙板卷成的輪子。此輪子緩慢于除濕與脫濕的兩道空氣流中轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　制程空氣流經(jīng)過(guò)波浪所形成的細(xì)槽中，結(jié)構(gòu)中的吸濕劑會(huì)吸收或吸附空氣中的水氣。當(dāng)吸濕劑吸收水份后，表面蒸氣壓會(huì)上升，此時(shí)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)到脫濕的另一邊時(shí)，吸濕劑會(huì)被熱空氣加熱，表面的蒸氣壓會(huì)更高，而將濕氣釋放于空氣中。

　　在脫濕過(guò)程之后，熱的吸濕劑會(huì)轉(zhuǎn)回制程空氣流中，一小部份的制程空氣會(huì)將其冷卻，于是它又可以吸收其它制程空氣中的水份。

　　此型式與其它吸濕系統(tǒng)比較，有幾個(gè)好處。它是多孔的結(jié)構(gòu)，質(zhì)地較輕，許多種不同的吸濕劑─液體或固體─可充填于其中，可讓轉(zhuǎn)子應(yīng)用于各種不同用途。由于結(jié)構(gòu)中的細(xì)槽很像各自獨(dú)立的風(fēng)道，可提供最大的干燥面積，也可以減少不少的靜壓損失。

　　可以藉由不同的吸濕劑制造出低露點(diǎn)溫度高除濕能力的轉(zhuǎn)子。因?yàn)檗D(zhuǎn)子的除濕能力比其質(zhì)量大，因此能源效率很高。

　　有個(gè)令人關(guān)心的是成本的問(wèn)題，除濕輪的制作成本較高，且維護(hù)時(shí)要特別小心不要傷害到本體，然而高初置成本可被它的多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)平衡掉，例如高效率、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠度高、易于維護(hù)等。

　　吸濕劑與冷卻除濕機(jī)

　　在許多狀況下，吸濕劑與冷卻除濕機(jī)皆可達(dá)到除濕的目的。要用哪一種系統(tǒng)最恰當(dāng)呢？這答案不易回答，但有一些基本的準(zhǔn)則可參考：

　　兩系統(tǒng)合并使用是最經(jīng)濟(jì)的方法，兩者的優(yōu)缺點(diǎn)可以互補(bǔ)。

　　電力消耗與熱能使用的成本是決定兩系統(tǒng)最佳比例的因素。吸濕劑除濕機(jī)可以使用蒸氣、瓦斯或電力來(lái)作為脫濕的熱源。在熱能便宜而電力較貴的地區(qū)，可以采用吸濕劑除濕機(jī)。

　　冷卻除濕于高溫高濕的環(huán)境中是較為經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)，但因?yàn)橛欣淠Y(jié)冰的問(wèn)題，它們很少應(yīng)用于露點(diǎn)溫度低于5℃的場(chǎng)合。

　　吸濕劑系統(tǒng)通常用于露點(diǎn)5℃或以下的場(chǎng)合，它是相當(dāng)容易控制的系統(tǒng)。

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