论空气除湿机的功能拓展_姚家丰.pdf

拼 械 洪之 蒸 昌昌妥益益 之之益奋 四 1 1石油管理局档案馆姚家丰 空气除湿机是目前最 主要的机 械除湿 设备 用它除湿不仅效果显著 晓定可靠 而 且在同等条件下脱取等量水的综合成本远 远低于具有同类 功能的恒温恒湿机 空 调 机 加之该机价格低廉 操作简单 所以应 用 范围越来越广 除湿机 虽然优点很多但亦存在如下 三 个缺点 一是除湿生热 二 是 运行时存在低 温禁区 三是不能双 向调节气温 因此 在使 用中不 同程度地受到 人为的和自然的双 重 因素的限制 极大地降低了它的使用率 导 致不少用户把目光转向空调 机 至于空调机 能否取代除湿机姑且不 论 单是 空调机的 三高 起点投资高 耗 能 高 维修费用高 就 足以令人 望而却步 在这 左右为难 举棋 不定之际再回过 头来对除湿机作 一番分析 定具有现实意义 笔者经 过 对 空 调机 除湿 机的研 究对比 认 为二者不仅工作原理相 同 基本结构相似 而 且在除湿机内还可开 发出多种空调机的功能 如能对这些功能进 行综合 开发 定 会令 除湿 机身价 倍增 笔 者 就部分功能开发投入大量实践 受益 匪浅 然而实施综合开发的可行性 经济性 实用 性如何 本文探讨如下 一 增设散热器 除湿兼制冷 除湿机的首要缺点是运 行时产生热能 在气温较低的季节 这种生热有益无害 一 10 旦进入高温季节便成了负担 据笔者观察 在炎热的夏季 为避免库温升高 不少档案 人员将库房门窗大开 令 除湿机停止运行 任温度自由变化 须知 高温高湿的夏季正 是 虫霉活动最猖 撅的时候 本应强化除湿 抑制其活动 维护档案材 料的理化性能 然 而却因除湿 机运 行生热导致人为的干扰 使 其运行率大为降低 笔者认为这是一个值得 探讨和应当认真解决的问题 要消除除 湿机运 行生热理象 有必 要对 生热成 因作一大概了解 以制定有效对策 该机除湿 过 程是 液态制 冷剂 R一2艺在蒸 发 器内蒸发 由液态变为一巧 的气态 在 其 影 响 下整 个蒸发器形成一个一1 0 左右 的低温区 这个温度值远远低于室内空气的 露点值 凡 流经该区的空气均释放出大量热 量 其 中的水分子降低能量以后发生物态变 换 生成凝析水 R一 2 2带着获取的热能流 向压 缩机 压缩机将来自蒸发器的R一2 2进行加 压后 使之成 为 15 0 左右的高压气并送至 散热器 在 散热器内高温高压的气态 R一 22 与来自蒸发器的冷空气 t簇1 0 进行 热交换后变为 低 压液态的 R一2 2随后经毛 细管进入蒸发器 如此循环 往复 冷空气经 过散热 器获取了 R一2 2 释 放的大量热能 后 随自身的流动将这些热能向室内扩散 由此产生了生热现象 通过对除湿机除湿过 程的解剖分析 不 难看出 产生的热量主要来自水分子的物态 转变 因此这是一 个 不可回避的必然现象 要是能在压缩机与散热器 之间取走热量 问 题就解决了 笔者按此推理作了一个设计方案 并对 一 台 KQF一3 除湿机 施 行技术改造 测 试 结 果 表明 耗 水 量 0 4T h 制冷 量 6 0 0 0k c a h 基于 此 笔者认为对除湿过 程 中的生热现象进行疏导 既可克服生热的缺 陷 又可获得良好的制冷功能 因 此对除湿 机拓展降温功能是切实可行的 二 增设除霜器 禁区可突破 当除湿环境气湿 t簇 1 5 时 除湿机 不 能正常运行 这一低气温 的持续时间区段 笔者谓之 低温禁区 在禁区内启动除湿 机 蒸发器很容易结霜 进而 产生冰 堵现 象 导致整机工作电流加大 若不停机就会出现 损毁机器的危险 甚至导 致电气火灾 据笔者所见 在低温禁区内 大 多数使 用者都令除湿机处于冬眠状 态 这是 继高温 季节出自人为因素降低除湿 机运行率以后 又一个来自自然界干扰降低 运行率的因素 低温禁区的长短 因地而异 笔者据历年湿度 记录曲线统计 四川盆 地每年n月至次年 3月 日平均气温都在1 5 以下 换言之 四 川盆地依靠除湿 机控制湿度的场所 其湿度 值仅在低 温禁区内就有 5个月 左右处 于失 控状态 将高温时节人为因素干扰与低温禁 区内自然 因素干扰的时 间 加起来 在四川盆 地就 达半年左右 几乎失去了使用除湿机的 本来意义 在低温禁区内湿度失控会发生什么影 响 是否有必 要突破这个禁区 笔者以档案 为例 用一组效据加以分析 表一 害虫种类 适宜温区 有效低温区 烟草甲 22 2515 22 药 材甲 24 3010 24 谷 盆 24 3510 24 黑皮盆 24 3011 24 据资料记载 一般档案 图书害虫生长 繁殖的适宜 温区为2 2一3 2 在此温区内 生长 繁殖最快 有效低温区为 8 2 2 在此温区内生长 繁殖较慢 微生物与霉 菌在 巧 温区内都可能生 长 繁殖 由 此看来 这些有害生物在低温禁区内并未进 入 冬眠状态 只 要湿度适宜 即会生长 繁殖 湿度失控不仅为这类生物提供有利的 环境条件 还 直接影响 档案材料 的理化性 能 往往这种影响发生在微观领域 且不存 在短期效应 所以易被人们忽视 这种影响 对短期档案不会产生 明显的负作用 但对永 久性档案 珍贵档案则危害甚大 所以笔者 认为除湿工作能否突破低温禁区是档案保 护工作中一个值得重视的问题 在低温禁区内 为调控好库内湿度 笔 者曾一度频繁启 停除湿机 麻烦不少 效 果却不佳 一个偶然的机会 笔者受某种机 械的启迪 设计并对作了一个低温运行控制 器 经数次整改终获成功 因所有除湿机低 温禁区雷同 所以仅此一只 控制着分布于 不同楼层的数台除湿机 为四川石油局档案 馆所有库房的常年恒湿扫除了最后一道障 碍 应用效果见表二 农二 史 一 俄 1卜111之 峡 1 聋 三月 衣二说明 1 曲线中 份 1 系依据 9 901 年 9 月一 9911 年 5 月库外和 2 号库内相对漫度周记曲线换算而绘 制 9 901 年 1 1 月初至 9 911 年 5 月底 除湿机 处于 低沮禁区 停止运行 库内逐度随自然界气候而变 化 2 安装除右琴以后 各库四丰恒溪 中 为2号 库恒沮 曲线 三 增设电热器 除湿 兼制热 按调温功能来夯 空调机有制冷单功 能 制冷制热双功能两类 关于除湿机制冷 功能的开发 基 于成功的实践已在本文第一 部分予以基本肯定 能否开发出制热功能将 是笔者下文论述的问题 空调机升温的实质是向室内供热 其所 供热能按机型的不同而来 自不同的渠 道 热 泵型加热空调是借助制冷剂的循环 通 过换 热器向外界索取热能 但是获取量严格受外 一 一 下 一 下 一 一 界气温的限制 气温越低 获取量越少 北 方冬夭不 用这种空调取 暖即是此理 电加热 式升温 空调的热能是由机 内的电加热器将 电能转换而得 除湿机的结构与热泵 型分体式空调不 同 不能将外界热能泵入 室内 开发制热功 能只能参照电加热型 空调施行改造 只要在 适当部位设置一个 电热装置 再辅之以相应 的控制回路 即可在不 影响除湿功能的前提 下 获得较强的制热功能 笔者虽未涉 足 制热功能的开发 鉴于电加热升温空调的成 熟技术 实施 开发的可币衡性是毋庸置 疑的 四 增设湿控器 恒湿区内自启 停 普通除湿机功能单一 唯一的除湿功能 尚离不开人工操作 为消除使用者的麻烦 上海市档案馆技术人员研制了一种辅助机 械 相对湿度 自动控制记录仪 价格24 0 元 某仪表厂又推出一种湿度控制器 价格 1 0 元 只要在普通除湿机上增设一只湿 度控制器 或配置 一台相对湿度自动控制记 录仪 除湿机即可在额定湿度范围内 自动运 行 但仍不能逾越低温禁区 五 拓 展投资少 综合效益高 普通除湿机经过 一系列技术改造后 可 在不削弱除湿量的前提下 启动降温功能时 会加大除湿量 获得双 向调温 低温运行 自 动恒湿等功能 对这些功能的拓展无论是从 理论上去探讨还是从实践中去检验都是具 有诱惑力的 然而拓展实施的经济性 实用 性如何 笔者将具有类似功能的恒温恒乓 机 冷 暖空调机进行对比分析 有关参数 指标见表三 对温湿度综合调控功能最齐全的机械 当首推恒温 恒湿机 中央空调系大型机组 不在此 列 在应 用中只要该机容量与控制 空间的容积配比适当 其温湿度调控效果可 以达到最佳境界 该机虽优越之 至 使用者 却不多见 特别是档案库房内几乎找不到 它 的踪影 只因它的三高 投资起点高 水电 消耗高 维修费用高 令羡慕者退避三舍 据 资料记裁 一些发达 国家对档案库房温湿度 的调控并非依赖于高消耗的机械设备 而是 把着眼点放在建筑结构的科学性 建筑材料 农三 设设备备容容参考价 制冷冷制热 备备 名名称称 注注 购购购购里 里安装装拓展展耗电t t t耗水 t t t制冷t t t除湿量量耗电t t t制热量量除湿量量量 元元元元 台台元 台台元 台台度 h h h T压 压 k ea压 压 kg h h h 度 h h h ke a八 八 kg压 压压 原原型除湿机 机 3kg g g3 200 0 00 0 00 0 0 1 52 2 20 0 00 0 03 3 31 52 2 20 0 03 3 3 3 3 拓拓展除湿机机 3纯 纯 3200 0 00 0 010 00 0 01 5 2 2 20 4 4 46000 0 03 5 5 5 1 52 2 260 00 0 03 3 3 3 3 5 5 5 5 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6P P P3000 0 0 0 800 0 0 0 0 04 4 4 2 2 2120 0 0 0 06 5 5 54 10 0 0120 00 0 04 4 4 安装供供 水水水水水水水水水水水水水水水水水水水系统统 恒恒温除湿机机机机机机机机机机机机机机 国国产空调机 机P P P 5 2 30 00 0 0500 0 00 0 04 4 40 0 01200 0 0 06 6 64 10 0 01200 0 0 00 0 0 0 0 进进口空调机机 5P P P 2 80 00 0 0 500 0 00 0 04 4 40 0 01200 0 0 06 6 64 10 0 0120 00 0 00 0 0 0 0 19 93年3月成都市场价 耗电量 前系电机耗电 后系电热器耗电 制热量 各机 除湿生热未计 的优越性上 所以在众多需要调控温 湿度的 地方 特别是档案库房是 不可能大量应用恒 温恒湿机的 随着经济建设的发展 空调机日益受到 人们的青睐 许多人认为空调机对温 湿度具 有理想的调控功能 档案界 亦有人认为 只 要在库房内安装了冷 暖空调机 就可以在库 内实现恒温恒湿 事实并非如此简单 双功 能空调机的设计功能是双向调节气温 至 于 对湿度的影响 仅在制冷降温时才能从空气 中除去少量水份 参见表三 这 种脱水现象 不在其功能设计之列 仅是降温过程中一种 自然现象 且除水的多少并无量的控制 在 我国大部分地不 除夏季外 其余季节都不 需要室内降温 换言之 只使用空调的室内 一年中有三个季度的湿度处于失控状态 如 需严格控制湿度 还应配置足够容量的除湿 机 可见 空调机是不能取代除湿机的 表三 的统计数据说明 功能拓展以后的除湿 机不 仅 保留了原型除湿 机的脱水功能 还兼具 冷 暖空调的双向调温功能 显然 在需要 对温 湿度进行综合调控的场所 只需对一定 容量的除湿机施行功能拓展 则可取代与该 场所空间容积相匹配容量的空调机 例如要 对 一间3 0 0 平方米 的室 内进行温湿度综合 调控 其设备配置有三种方案 见表四 表四 设设设备名称称容容台台 投 资资 量量量量量数数数数数数数数数数数数数数数数数 购购购购购购置 置安装装 拓展展 合计计 A A A A A 恒沮恒湿机 机 6P P P1 1 130 00 0 0 0 80 0 0 0 0 0 03 0800 0 0 B B B B B 普通除湿机 机 3kg g g 冈冈 640 0 0 00 0 00 0 0 一 2990 0 0 0 国国国产空调机机 5P P P 口口 230 0 0 0 050 0 0 00 0