本书主要介绍了空气湿处理的重要性、原理及设计方法,针对夏热冬冷地区气候湿度特点,系统介绍了目前成熟的表冷器湿处理技术、喷水室湿处理技术及相应的设计方法、新型的溶液除湿、固体除湿、膜除湿原理方法、调温调湿方面的技术及特性。
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我国夏热冬冷地区经济发达、城镇化水平高、建筑总量和建筑能耗庞大,其中供冷、供暖、生活热水等能耗占有相当大的比例。发展高效的供冷、供暖及供热水技术是解决建筑节能的关键环节之一,对发展建筑节能技术具有重要的现实意义。
本建筑节能关键技术丛书包含了如下几个重要主题:湿处理方法与技术专题(由东南大学张小松教授、殷勇高教授和湖南工业大学王汉青教授组织)、热泵技术专题(有东南大学李舒宏研究员、徐国英博士组织)、监控技术专题(由东南大学梁彩华教授与重庆大学李楠教授组织)、采暖模式专题(由西安建筑科技大学王智伟教授组织)、保温技术专题(由浙江大学建筑设计院葛坚高工、上海建科院徐强高工组织)等。以上专题分别依据国家“十二五”科技支撑计划项目完成的研发内容,结合现有相关技术的应用现状,系统性地介绍了夏热冬冷地区建筑节能技术的应用水平及未来的发展方向,分别从夏热冬冷地区夏热高温高湿、冬季阴冷潮湿的气候特征发展高效湿处理技术、小温差的高效制热方法、适宜性的围护结构保温技术、建筑能源系统能耗监考与优化技术、高效的采暖方法等方面展开,系列专题兼顾技术方法原理和应用设计方法,为建筑节能领域的技术人员和相关研究人员提供指导和参考。
本书为空气湿处理方法与技术专题,围绕夏热冬冷地区冬夏湿度高的问题,如何对空气湿处理进行针对性的考虑与设计,对该地区高效热湿处理非常关键。目前还缺少对成熟的和正在逐渐应用的空气湿处理技术,从原理、设计方法到应用的完整介绍和总结,本书鉴于此目的以及在相关新湿处理技术研发的基础上,完成了本书。本书由东南大学和湖南工业大学组织编写,各章主要编写人员如下:第1章殷勇高,第2章沈子婧、郭枭爽、张小松,第3章邵彬、张凡、殷勇高,第4章陈婷婷、殷勇高,第5章梁之琦、张小松,第6章郑宝军、张凡、张小松,第7章李瑞茹、王汉青,第8章董亚明、殷勇高,第9章徐孟飞、梁之琦、殷勇高,本书最后由殷勇高、张小松、王汉青统稿,还有其他研究生参与资料收集和整理,在此一并表示感谢。限于作者水平有限,第一版难免有错误和不完善之处,恳请读者批评指正,希望能为针对性湿处理技术研究与设计提供参考。
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 夏热冬冷地区建筑节能需求及气候特征 1
1.2 湿处理需求及技术现状 2
1.2.1 空气湿度控制需求广、差异大 2
1.2.2 建筑空间湿度控制需求及节能潜力 3
1.3 本书的主要内容及意义 5
第2章 湿空气状态描述 6
2.1 湿空气组成与状态参数 6
2.1.1 湿空气的组成 6
2.1.2 湿空气的状态参数 6
2.2 湿空气焓湿图 12
2.2.1 焓湿图的构成及绘制原理 12
2.2.2 露点温度和湿球温度 17
2.3 典型的湿空气处理过程 22
2.3.1 确定湿空气状态参数22
2.3.2 典型湿空气状态变化过程 23
2.3.3 确定两种不同状态空气混合参数 25
2.4 湿度的测量 28
2.4.1 双压、温法 28
2.4.2 静态法 28
2.4.3 露点法 29
2.4.4 干湿球法 30
2.4.5 电学湿度表 30
2.4.6 光学湿度计 32
参考文献 32
第3章 夏热冬冷地区建筑热湿环境特点 34
3.1 夏热冬冷地区温湿庋特点 34
3.1.1 夏热冬冷地区气候特点 34
3.1.2 特殊气候现象 42
3.2 建筑热湿环境 44
3.2.1 建筑同护结构的热湿传递 44
3.2.2 以其他形式进入室内的热量和湿量 46
3.2.3 负荷与得热 52
3.2.4 新风与新风湿负荷 54
3.3 湿度对人体和建筑环境的影响 56
3.3.1 湿度对建筑环境污染物的影响 56
3.3.2 湿度与热舒适性的关系 57
参考文献 60
第4章 热湿独立处理技术 61
4.1 热湿处理方法 61
4.1.1 传统空调处理方法 61
4.1.2 热湿独立处理方法 62
4.2 热湿独立处理设备 63
4.2.1 高温冷水机组 63
4.2.2 蒸发冷却机组 64
4.2.3 地源热泵 67
4.2.4 下式风机盘管 68
4.2.5 毛细管辐射末端 68
4.2.6 溶液调湿新风机组 71
4.2.7 固体吸附剂调湿新风机组 73
4.3 热湿独立处理系统 75
4.3.1 吸湿剂除湿与蒸发冷却相结合的系统 75
4.3.2 吸湿剂除湿与蒸汽压缩式制冷相结合的系统 76
4.3.3 吸湿剂除湿写吸收式制冷相结合的系统 80
4.3.4 双蒸发温度系统 81
4.3.5 相关技术的应用现状 86
4.4 热湿独立处理系统的设计 88
4.4.1 负荷计算 88
4.4.2 新风量的确定及除湿方式的选择 88
4.4.3 系统形式的选择 89
4.4.4 设备选型 89
参考文献 89
第5章 冷却除湿及设计方法 91
5.1 冷却除湿的原理和应用 91
5.1.1 冷却除湿的基本原理 91
5.1.2 冷却除湿的应用 92
5.2 表而式冷却器除湿 96
5.2.1 表面式冷却器除湿的概念 96
5.2.2 表面式冷却器的结构与安装 98
5.2.3 空气与固体表面之间的热湿交换 100
5.2.4 表面式冷却器热湿交换过程的特点 105
5.2.5 表冷器除湿热工计算 109
5.2.6 表冷器热工计算的方法和步骤举例 115
5.3 喷水室除湿 121
5.3.1 空气与水直接接触时的热湿交换原理 121
5.3.2 喷水室的构造与类型 126
5.3.3 喷水室的热工计算方法 128
5.4 冷却器除湿的再热系统 139
参考文献 142
第6章 溶液除湿技术 144
6.1 溶液除湿/再生系统 144
6.1.1 溶液除湿技术原理及其优势 144
6.1.2 常用的除湿溶液及性能强化 146
6.1.3 溶液除湿/再生设备 150
6.2 溶液除湿/再生性能评价指标与设计方法 161
6.2.1 溶液除湿/再生性能评份指标 161
6.2.2 绝热型溶液除湿/再生过程传热传质模型 162
6.2.3 内冷型除湿器/内热型再生器数学模型 165
6.2.4 基于hD-Ler分离测量法的传热传质系数计算 168
6.3 溶液除湿技术应用 171
6.3.1 热泵驱动的溶液调湿空调机组 171
6.3.2 太阳能驱动的溶液除湿制冷/空调系统 172
6.3.3 溶液深度除湿蒸发冷冻冷水机组 174
6.3.4 溶液深度除湿制取流态冰蓄能系统 175
参考文献 176
第7章 固体吸附除湿技术 179
7.1 固体吸附除湿简介 179
7.1.1 固体吸附除湿的原理 179
7.1.2 固体吸附除湿的类型和特点 181
7.2 转轮除湿 182
7.2.1 转轮除湿的原理 182
7.2.2 转轮除湿的类型 184
7.2.3 转轮除湿的吸附材料 188
7.2.4 转轮除湿的特点 193
7.2.5 转轮除湿的适用范同 194
7.2.6 转轮除湿机的安装技术要求 194
7.2.7 转轮除湿的发展前景 195
7.3 固定吸附床除湿 196
7.3.1 同定床除湿的原理 197
7.3.2 固定除湿床的构造 198
7.3.3 固定除湿床的吸附材料 201
7.3.4 固定吸附床除湿的能效评价指标 202
参考文献 206
第8章 膜法除湿技术 209
8.1 膜法除湿技术概述 209
8.1.1 膜简介及膜除湿工艺 209
8.1.2 膜组件 220
8.2 膜法除湿的应用 223
参考文献 229
第9章 调温调湿系统 231
9.1 热泵除湿机 231
9.1.1 热泵除湿机的优点 231
9.1.2 热泵除湿循环 232
9.1.3 热泵除湿机的改进 234
9.1.4 热泵除湿的应用 238
9.1.5 热泵除湿的缺点与发展方同 240
9.2 恒温恒湿机 240
9.2.1 恒温恒湿环境的重要性 241
9.2.2 恒温恒湿机的空气处理过程 243
9.2.3 恒温恒湿空调的自动控制 246
9.2.4 恒温恒湿空调的节能研究 251
参考文献 254