液體除濕系統的市場應用

　　摘要：過去二十年來能源價格的增高和對室內空調要求的提升，人們對液體除濕空調系統的研究興趣漸濃。液體除濕劑可分為有機類如二醇類及醇類；無機鹽類如氯化鋰、溴化鋰、氯化鈣水溶液等，這些被選為除濕劑的化學藥品都有一個共同特征，也就是在常溫下，其蒸氣壓都相當低。雖然，這種技術在過去已被廣泛使用，但文獻中對這類除濕系統的質傳數據的報導仍然有限。

　　一、前言

　　一般工業用除濕劑在室溫時的蒸氣壓都非常低，因此其與空氣中水份的壓差顯著，造成一種驅動力，將空氣中水氣移入液體除濕劑中，達到除濕空調的作用。為增加除濕效率，氣液間的接觸必需充分。因此，這種質傳程序大都在填充床中進行，而氣液在填充床吸收塔中的流向有同向與逆向之差別，逆向流可使用動態滯流來增加吸收效果，而同向流可減少溶液飛沫被氣體帶出，各有其考量之優缺點。

　　為增加氣體與液體溶液間的質量傳遞，接觸面積的增加是一重要因素。使用單位體積內大表面積的填充物似乎為一可行的方法，然而一般來說這樣的填充物，可造成填充塔內的壓降升高，甚至溶液量無法完全沾濕填充物表面。

　　液態干燥劑除濕系統的應用相當廣泛，大體說可分為六項。由于一般國外進囗液體除濕系統十分昂貴，如Kathabar與Niagara系統，這些系統在臺灣運轉狀況亦非全部理想，因此本土化技術相當值得推廣。其中溫濕度調節等空調應用為目前國內研究單位的研究重點之一。工研院能資所將之應用于農業溫室及倉儲空間的研究，已有相當之成效。

　　除濕系統的市場應用：

　　應用分類實例

　　防腐蝕軍事設備及武器儲藏、電子及計算機設備保護、發電廠停機后機件保護、鋰電子保護

　　防止表面水氣凝結防止冷卻盤管表面結霜、滑冰場地、水處理廠的水管表面、表面處理及鍍膜、塑料射出成型

　　防止霉菌滋長歷史文件、美術藝品、照片等保存、種子儲存、皮革、谷類、罐頭等海運過程保存、釀酒過程

　　防潮糖果包裝過程、半導體和制藥過程、安全玻璃制造過程、精密的粘接制程

　　物品干燥處理包覆制模、塑料樹脂制程、糖果外包糖衣、農漁產品干燥

　　溫濕度調節農業溫室、HVAC系統之空調機、室內空氣凈化、旅館、醫院、超級市場之空調

　　二、研究方法

　　工研院能資所發展之太陽能液禮除濕系統主要分為兩大部份，一為除濕另一為溶液再生。在除濕部份，除采用填充床式的液體除濕塔外，另配有冷凍機組，降低溶液溫度，采混臺式的除濕因子，增加系統的除濕量。

　　而溶液的再生部份包含兩個主要部份，一為10組(20片)平置式太陽能集熱再生器，另一為由冷卻水塔改裝而成的再生塔，而目前一般商業化產品多以電能再生溶液。集熱再生器可以收集太陽能加熱溶液。而蒸發出來的溶液則由風扇將其帶走。然而經集熱再生器再生后的溶液溫度仍高。

　　因此再流入再生塔作二次再生使溶液濃度更能達到要求，同時亦可達到降溫的目的。而再生之溶液經由泵浦送入冷凍機組降溫后，再送入除濕塔，如此系統可不斷地循環使用，達到系統連續操作的目的。系統配置流程如圖一續操作的目的。系統配置流程如圖一所示。

　　(a)太陽能溶液再生機組

　　在除濕空調器對外氣除濕后除濕溶液將被稀釋，稀釋溶液必須經由加熱使溶液升溫，使溶液表面水蒸氣壓增大，當溶液與其接觸空氣間水蒸氣壓差拉大時，溶液中水氣將經由質傳效應排放至接觸空氣中，以達到濃縮除濕溶液的目的。

　　在太陽能液體除濕空調系統中，是經由太陽能集熱再生器收集太陽熱能直接對溶液加熱，而臺灣經年日照充沛，此種直接利用太陽熱能加熱再生溶液的方式，不失為一種節約能源的好辦法;另一方面，海島型氣候使臺灣夏季高溫高濕，除濕空調的需求對人類居住及物品儲貯均極為重要，因此，在臺灣以太陽能作為驅動除濕空調系統的熱源極具潛力。

　　(b)液態干燥劑除濕組件

　　本系統的除濕部份，采用填料床除濕塔與冷凍機組相配合的設計在PVC制的填料床中，填入聚丙稀(P．P)材質的2"直徑的TRI一PACK雙星球形填料。溶液為89%到94%的三乙基乙二醇，其與空氣采同向流動的方式接觸再配合風道及濾網設計，可有效地防止溶液的飛沫被空氣帶出。

　　本系統使用的壓縮機種類為密閉往復式壓縮機，為保留設計裕度，壓縮機及冷凝器容量皆采用3噸，因為蒸發器的冷卻劑為三乙基乙二醇而非水，而水的比熱約為TEG的1．8倍，所以我們所選用的蒸發器亦為3噸。再生溶液經冷凍機組再送回，除濕塔，從塔頂灑下，經過填充物與濕空氣充分接觸，將空氣中的水份帶出，更增加系統的除濕率。

　　三、后續研究

　　最早將液體除濕空調系統應用在實際建筑物的空氣凈化研究，主要有Moschandreas和Pelwani(199O)。他們在給美國GasResearchInsti一tute(GRI)的期末報告中，評估了這一類空調系統在兩處不同的辦公室建筑物中的實際操作情形。將過去發展的太陽能液體除濕技術，截取其中的關鍵技術-液體除濕系統空調技術，進一步擴大市場技術應用研究，應是未來值得能源研究發展基金繼續支持的。

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