湿式デシカント・ヒートポンプ・ハイブリッドシステムの研究

湿式除湿热泵混合系统研究

基本信息

批准号：
17656071
负责人：
飛原英治
金额：
$ 1.86万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

従来のヒートポンプエアコンでは,蒸発器の冷媒温度を室内空気の露点以下に下げて除湿を行っているが,この方式は成績係数(COP)の低下を招いている.冷房において温度低下(顕熱除去)と除湿(潜熱除去)を別の機構で行う湿式デシカント・ヒートポンプ・ハイブリッド空調システムを実用化するための基礎研究を行った.顕熱除去を電動ヒートポンプで行い,その排熱を利用して湿式デシカントシステムを運転して潜熱除去を行うもので,省エネルギー性,室内空気の除菌など多くの利点を持つ.湿式デシカントを空調システムとして用いる場合,顕熱処理のプロセスを考える必要がある.ここではヒートポンプで冷却を行いその排熱を利用する.ハイブリッドには顕熱負荷処理のプロセスによって二つのモデルがあり,溶液によって除湿と冷却を同時に行う方式モデルと顕熱負荷をプロセスとして分離する方式である.熱力学的な性能シミュレーションを行った結果,SHF0.4付近では冷凍機と湿式デシカントの冷却,加熱量の比が一致し最も熱効率のよい状態で運転でき,このときのCOPは8.5程度,通常の空調条件下(SHF:0.75)でもCOPは5程度となり,他の空調システムと比較しても非常に優れた性能を示すことが明らかになった.個人住宅の全館空調に外調機として本システムを利用することを想定し,吸収器や再生器の詳細設計を行った.気流に吸収溶液の液滴が同伴されると,空気流路の腐食を招くので,液滴が飛散しないような構造と気流パラメータを採用し,性能を維持しながら体積を最小にする構造を明確化した.

在常规的热泵空调中，蒸发器的制冷剂温度降低了室内空气露点的下方，并通过降低性能系数（COP）来进行除湿。我们进行了基础研究，以在冷却中实际使用湿式干燥剂，热泵，混合空调系统，从而降低温度（明智的去除量）和除湿（潜在的去除量）。使用电热泵进行明智的去除，并使用废热来操作湿式的干燥系统以去除潜在热量，这具有许多优势，例如节能和对室内空气进行消毒。当我们使用湿干燥剂作为空调系统时，有必要考虑明智的热处理过程。在这里，热泵用于使用废热来冷却热量。使用明智的热负荷处理过程，有两种杂种模型。这是一种通过使用液体同时进行除湿和冷却的方法，并将明智的热负荷作为过程分开。热力学性能模拟表明，在SHF 0.4左右，冰箱和湿式干燥剂的冷却和加热之比相同，从而可以在最有效的状态下运行。目前，COP约为8.5，即使在正常的空调条件下（SHF：0.75），COP约为5，与其他空调系统相比，COP的性能非常出色。该系统用作私人房屋整个空调的外部调整系统，并进行了吸收剂和再生器的详细设计。当吸收溶液的液滴被夹在气流中时，气流路径的腐蚀，因此采用结构和气流参数以防止液滴散射，以及阐明了保持体积同时阐明体积的结构。