空調(diào)加濕技術(shù)概述

呂文杰

摘要：隨著空調(diào)的普及使用，人們對(duì)環(huán)境舒適性的要求越來(lái)越高，空氣濕度的大小對(duì)人體舒適度有著顯著的影響，相對(duì)濕度過(guò)低時(shí)人體會(huì)感覺(jué)到皮膚干燥、口唇開(kāi)裂且易患感冒，故在現(xiàn)代空調(diào)的使用中，濕度是空氣調(diào)節(jié)時(shí)所要考慮的重要因素之一?？照{(diào)加濕技術(shù)自20世紀(jì)70年代問(wèn)世以來(lái)，在室內(nèi)環(huán)境中的運(yùn)用愈來(lái)愈廣泛。

關(guān)鍵詞：空調(diào)；加濕；增濕；調(diào)濕；無(wú)水

一、空調(diào)加濕技術(shù)概述

濕度是表示大氣干燥程度的物理量，在一定溫度下在一定體積的空氣里含有的水汽越少，則空氣越干燥，水汽越多則空氣越潮濕。在干燥的環(huán)境中，濕氣從人的鼻子、眼睛、嘴巴與皮膚散失，濕氣離開(kāi)皮膚時(shí)，產(chǎn)生冷卻皮膚的效果，引起舒適度的降低。在享受暖溫的時(shí)候，宜人的濕度也是人們非常需要的，采用加濕技術(shù)調(diào)節(jié)濕度，可以在增加舒適性的同時(shí)預(yù)防疾病的發(fā)生。

空調(diào)加濕技術(shù)按照加濕原理的不同，可分為等溫加濕及等焓加濕兩種。等溫加濕過(guò)程中蒸汽直接噴射入空氣中，在加濕的同時(shí)，蒸汽的汽化潛熱被空氣吸收，空氣焓值增大；等焓加濕過(guò)程中水蒸發(fā)的熱量直接取自空氣，其加濕過(guò)程有兩個(gè)作用：加濕并冷卻空氣，這一過(guò)程為絕熱過(guò)程。從空調(diào)加濕技術(shù)中水源的來(lái)源分類，可分為有水加濕和無(wú)水加濕兩類。有水加濕可以在室內(nèi)機(jī)上設(shè)計(jì)人工加水盒，也可以把空調(diào)和加濕器、空氣凈化器等聯(lián)動(dòng)進(jìn)行控制，需要人工定期往加水盒里加水。無(wú)水加濕不用人工定期加水、自動(dòng)實(shí)現(xiàn)加濕，一般利用多孔介質(zhì)材料對(duì)水分的吸附，從室外空氣中獲取水分，或利用空調(diào)冷凝水實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)加濕。有水加濕由于要定期清洗加水盒等原因?qū)е率褂闷饋?lái)不方便，而且加水難度大，與加濕器聯(lián)動(dòng)又帶來(lái)加濕范圍窄，水質(zhì)不好時(shí)加濕器與周圍還會(huì)出現(xiàn)白粉等問(wèn)題，無(wú)水加濕技術(shù)無(wú)需人工加水，使用方便，用戶體驗(yàn)好，但是難度大，成本也高。

二、不同空調(diào)加濕技術(shù)特點(diǎn)分析

國(guó)內(nèi)加濕技術(shù)在70年代初期停留在淋水加濕和電極式加濕上，隨著紡織、電子、印刷、煙草、特種儲(chǔ)備等技術(shù)的發(fā)展，70年代后期蒸汽加濕技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，干蒸汽試驗(yàn)成功。到80年代隨著中外技術(shù)的進(jìn)一步交流，離心式加濕、超聲波加濕、遠(yuǎn)紅外加濕等先進(jìn)技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展并均已商品化。80年代末又出現(xiàn)了高壓噴霧加濕、新型電極式加濕、濕膜加濕等新產(chǎn)品，90年代末則出現(xiàn)了無(wú)水加濕技術(shù)。

1.高壓噴霧加濕

其工作原理是用泵將水加壓，通過(guò)安裝在大型空調(diào)機(jī)內(nèi)的噴頭組件噴出水霧，在空調(diào)風(fēng)道中隨氣流運(yùn)動(dòng)來(lái)完成加濕任務(wù)，噴霧量大小與運(yùn)轉(zhuǎn)壓力有關(guān)。

2.超聲波加濕

其工作原理是利用壓電換能器將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，通過(guò)振蕩電路產(chǎn)生170萬(wàn)次/S的高頻振蕩將水霧化成1～5μm的超微粒子，超微粒子可長(zhǎng)期懸浮在空中，霧化粒度細(xì)，質(zhì)量較高，通過(guò)風(fēng)機(jī)將水霧散到空氣中，達(dá)到均勻加濕空氣的目的。超聲波加濕技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)噪聲、加濕強(qiáng)度大、加濕均勻、加濕效率高、安全性能高和節(jié)能省電（耗電量?jī)H為電熱式加濕的1/15～1/10）；其缺點(diǎn)是對(duì)水質(zhì)有要求，易出現(xiàn)白粉，霧化片壽命短。

3.電熱式加濕

電熱式加濕也叫電阻式加濕，它把電熱元件置于加濕器水槽內(nèi)，通電后水被加熱產(chǎn)生蒸汽，再將蒸汽引入空氣，對(duì)空氣加濕。這種加濕方式優(yōu)點(diǎn)是加濕精度極高（±1%～±2%），可采用可控硅直接控制電流以控制加濕精度；缺點(diǎn)是耗電量大、加濕范圍小，加濕不均勻，易產(chǎn)生水垢，噴出的熾熱水蒸氣溫度太高，存在安全隱患。這一方式適用于無(wú)蒸氣源、加濕量不大，濕度要求嚴(yán)格的場(chǎng)合，對(duì)水質(zhì)要求高，最好用去離子水，如果一定要用自來(lái)水，須定期除垢。

4.干蒸汽式加濕

采用干蒸汽式加濕時(shí)空調(diào)將蒸汽直接噴入空調(diào)器或送風(fēng)管的氣流中以加濕空氣，其主要特點(diǎn)是加濕精度高，可通過(guò)蒸汽調(diào)節(jié)閥作比例調(diào)節(jié)，加濕量大，可做到近1000kg/h，特別適用于有蒸汽源的場(chǎng)合。干蒸汽式加濕具有省電，加濕迅速、均勻、穩(wěn)定、不含水滴、不含菌等特點(diǎn)，多用于要求潔凈和溫度波動(dòng)范圍要求嚴(yán)格的房間，如醫(yī)院的手術(shù)室、生物培育實(shí)驗(yàn)室、電子計(jì)算機(jī)房、精密產(chǎn)品制造車間等。

5.電極式加濕

電極式加熱原理是對(duì)加濕器內(nèi)儲(chǔ)水槽中的電極通交流電，水被加熱產(chǎn)生蒸汽，蒸汽再通過(guò)噴霧管排出，進(jìn)而對(duì)空氣加濕。這種加濕方式的優(yōu)點(diǎn)是加濕迅速穩(wěn)定，不會(huì)形成水滴，水質(zhì)衛(wèi)生，噪聲也小，而且比較靈活方便，而且加濕精度較高（±3%），適用于無(wú)蒸汽源，加濕量不大，且濕度要求較高的場(chǎng)合。缺點(diǎn)是通過(guò)大容量電極加濕產(chǎn)生出蒸汽，耗電成本高，電極式加濕靠水中離子導(dǎo)電，不能用純水，加濕用的水源須經(jīng)過(guò)過(guò)濾和軟化處理，又需要定期除垢。這一方式產(chǎn)生的蒸汽壓力小，輸送距離較短。

6.濕膜加濕

濕膜加濕原理是采用具有較好吸水性、較強(qiáng)耐腐蝕性的加濕材料，通過(guò)表面滲透蒸發(fā)汽化的加濕方式，由風(fēng)機(jī)將加濕材料表面蒸發(fā)的水汽直接送入室內(nèi)。由于只有水分可以被蒸發(fā)汽化，被加濕空氣中不含鈣、鎂等離子，克服了一般水霧加濕的白斑現(xiàn)象，是一種潔凈加濕方法，不須考慮水的硬度問(wèn)題。加濕時(shí)通過(guò)供水管路或循環(huán)供水泵系統(tǒng)將水送到濕膜頂部，由噴淋水管上的小孔向下噴出，通過(guò)疏水介質(zhì)均勻分配供給吸附濕膜（加濕介質(zhì)）形成水膜，通過(guò)給水不斷流動(dòng)。7.冷凝水加濕

冷凝水加濕是夏季采用室內(nèi)熱交換器冷凝水做水源，冬季采用利用室外熱交換器制熱化霜所產(chǎn)生的水做水源的方式，其具體加濕方式與有供水加濕相同。優(yōu)點(diǎn)是不用人工加水，使用方便；缺點(diǎn)是加濕量受冷凝水量或化霜水量的限制而不穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水的凈化與保養(yǎng)也是難題。

8.轉(zhuǎn)輪加濕

轉(zhuǎn)輪加濕又稱轉(zhuǎn)輪吸附加濕，其利用吸濕材料制成的低溫循環(huán)節(jié)能轉(zhuǎn)輪吸附室外空氣中的水分，經(jīng)過(guò)加熱后通過(guò)風(fēng)機(jī)將濕空氣送入室內(nèi)，加濕的同時(shí)起到了換氣的作用，以此提高了室內(nèi)空氣品質(zhì)。加濕轉(zhuǎn)輪由吸收區(qū)、冷卻區(qū)、脫吸區(qū)三部分組成。吸收區(qū)的重要功能是吸收室外空氣的水分；冷卻區(qū)的主要功能是利用待加濕空氣冷卻該區(qū)域的吸濕材料，便于吸收區(qū)能更有效地吸收空氣中的水分；脫吸區(qū)的功能是通過(guò)電加熱絲脫離加濕轉(zhuǎn)輪上的水分，待加濕空氣帶走脫離的水分。由于這一技術(shù)吸收空氣中的水進(jìn)行加濕，也成為水加濕，此技術(shù)加濕裝置需要安裝在室外，以吸收室外空氣的水分，可通過(guò)風(fēng)機(jī)將濕空氣送入室內(nèi)。由于轉(zhuǎn)輪無(wú)水加濕不存在加水和產(chǎn)生水垢等問(wèn)題具有相當(dāng)明顯的優(yōu)越性，但其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，運(yùn)行費(fèi)用高。

三、總結(jié)

通過(guò)上述對(duì)空調(diào)加濕技術(shù)發(fā)展的梳理和分析，可以對(duì)各加濕技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)以及使用場(chǎng)合有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，其中冷凝水加濕和轉(zhuǎn)輪加濕因?yàn)榫哂袩o(wú)需人工定期加水這一特點(diǎn)，使得無(wú)水加濕技術(shù)成為當(dāng)今空調(diào)行業(yè)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。提高吸附材料的吸附能力以及提高吸濕效率是現(xiàn)階段研究熱點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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