摘要：吸附一冷卻式除濕制冷技術(shù)利用吸附劑能吸附空氣中的水蒸氣，起到以往大型客車(chē)空調(diào)未曾有的除濕作用，而且吸附劑的再生熱源可由汽車(chē)本身的汽車(chē)尾氣余熱來(lái)提供，這大大減少了大型空調(diào)客車(chē)的燃料消耗量及尾氣排放量，真正達(dá)到了節(jié)能，環(huán)保的現(xiàn)代汽車(chē)的要求。

關(guān)鍵詞：除濕；吸附劑；環(huán)保

一、吸附一冷卻式除濕制冷空調(diào)的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，越來(lái)越多的大型客車(chē)中配置了空調(diào)?，F(xiàn)今的大型客車(chē)空調(diào)大多只追求車(chē)廂內(nèi)的溫度要求，忽略了車(chē)廂內(nèi)的濕度要求。車(chē)廂內(nèi)的濕度過(guò)大會(huì)使人體排汗不順暢，引起乘客身體不適；濕度過(guò)大會(huì)使車(chē)廂內(nèi)的設(shè)備有腐蝕的危險(xiǎn)；濕度過(guò)大使得車(chē)廂內(nèi)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)會(huì)滋生細(xì)菌等污染物從而使空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)本身成為一個(gè)污染源，影響車(chē)廂內(nèi)的空氣品質(zhì)（IAQ）。吸附一冷卻式除濕制冷技術(shù)能很好的解決這個(gè)問(wèn)題，它利用吸附劑吸附空氣中的水蒸氣，除濕。同時(shí)吸附劑是再生熱源，它的熱源是由汽車(chē)尾氣余熱來(lái)提供的，減少了大型空調(diào)客車(chē)的燃料消耗量及尾氣排放量，達(dá)到了節(jié)能和環(huán)保的要求。

二、吸附一冷卻式除濕制冷空調(diào)的工作原理

此系統(tǒng)的工作原理十分簡(jiǎn)單：利用車(chē)廂內(nèi)的回風(fēng)和車(chē)廂外的新風(fēng)混合后經(jīng)過(guò)吸附裝置進(jìn)行空氣的除濕，再將已除濕的空氣直接送至直接蒸發(fā)冷卻器使空氣降溫至O送至車(chē)廂。因?yàn)椴蛔屩苯诱舭l(fā)冷卻器承擔(dān)任何除濕負(fù)荷，所以蒸發(fā)溫度可相應(yīng)提高，從而使系統(tǒng)的COP值也相應(yīng)提高達(dá)到節(jié)能的要求。在該系統(tǒng)中設(shè)有兩臺(tái)吸附裝置，這是為了使客車(chē)的空調(diào)系統(tǒng)的除濕運(yùn)作不間斷：當(dāng)一臺(tái)吸附裝置中的吸附劑吸附飽和，可以切換至另一臺(tái)吸附裝置繼續(xù)除濕，已吸附飽和的吸附裝置則處于吸附劑的再生過(guò)程，如此吸附一再生一吸附的不斷切換可以使整個(gè)系統(tǒng)處于不間斷的工作狀態(tài)。

（一）吸附一冷卻式除濕制冷空調(diào)的特點(diǎn)

制冷空調(diào)系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是：利用了汽車(chē)尾氣余熱作為吸附裝置吸附劑的再生熱源，以此將汽車(chē)排出的廢熱利用起來(lái)，系統(tǒng)不需要再添加額外的再生熱裝置，也比文獻(xiàn)中提到的利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水系統(tǒng)來(lái)提供再生熱的溫度要高的多。

（二）吸附一冷卻式除濕制冷空調(diào)與常規(guī)汽車(chē)空調(diào)的能耗對(duì)比

據(jù)美國(guó)國(guó)家可再生能源研究所的研究人員研究，雖然吸附一冷卻式除濕制冷空調(diào)占用的車(chē)廂內(nèi)有效空間體積比較大，但從能源消耗量的角度分析，吸附一冷卻式除濕制冷空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)越性還是比較突出的。在相同的氣象條件，裝有轉(zhuǎn)輪式和固定式兩種除濕制系統(tǒng)的客車(chē)與裝有傳統(tǒng)的蒸氣壓縮制冷系統(tǒng)的客車(chē)燃料消耗量比較，轉(zhuǎn)輪式除濕制冷系統(tǒng)比固定床除濕制冷系統(tǒng)要節(jié)省燃料。

（三）吸附裝置的設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)輪式除濕制冷系統(tǒng)比固定床除濕制冷系統(tǒng)要節(jié)省燃料，但從裝置的復(fù)雜程度，選用固定床式除濕裝置更能符合汽車(chē)空調(diào)的要求。

這種吸附床具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

①床內(nèi)設(shè)有多個(gè)空氣的傳質(zhì)通道，有效的減小了傳質(zhì)阻力，故其傳質(zhì)效率好；

②床內(nèi)設(shè)有多個(gè)換熱流體通道，使得床內(nèi)溫度場(chǎng)分布均勻，克服了小圓管吸附床變大帶來(lái)的傳熱效率不高的缺點(diǎn)，保證了在較大管徑時(shí)吸附床的傳熱效率依然很好；

③該吸附床的體積不會(huì)隨著換熱面積的增加而大幅度增大；相反，隨著吸附床的管徑增大，面積較體積增加的快；

④在保證滿(mǎn)足制冷量要求的同時(shí)，很好地減小了吸附床的體積，克服了一些吸附床體積大而笨重的缺點(diǎn)；

⑤該吸附床的整體是一個(gè)可拆卸的結(jié)構(gòu)，可以方便清理吸附床內(nèi)。

（四）吸附劑的選擇原則

吸附劑的選擇與制備對(duì)于吸附一冷卻式除濕制冷空調(diào)非常重要，若吸附劑選擇與制備不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致直接蒸發(fā)冷卻器承擔(dān)除濕負(fù)荷，使直接蒸發(fā)冷卻器工作在結(jié)霜狀況下，系統(tǒng)的COP值顯著下降，耗能增大，汽車(chē)燃料消耗增大；也可能因?yàn)槲絼┑慕飧綔囟冗^(guò)高或過(guò)低使系統(tǒng)癱瘓。所以選擇吸附劑應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：

①相應(yīng)的工作條件下，對(duì)所采用的吸附質(zhì)的吸附、解吸循環(huán)量大；

②傳熱傳質(zhì)性能好，這樣可以縮短循環(huán)周期。比熱也要小，可以使熱量利用率提高；比表面積越大，吸附量越大；密度越小，機(jī)組的重量就越??；

③與所選吸附質(zhì)要相容④適應(yīng)工作溫度范圍；⑤價(jià)格低和來(lái)源廣泛。

（五）吸附劑的制備和意義

硅膠是由SiO4四面體無(wú)規(guī)則地聯(lián)結(jié)形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其比表面通常為100—1000㎡/g。硅膠容易生產(chǎn)，價(jià)格便宜，吸附性能穩(wěn)定，吸附/解附12萬(wàn)次后，吸附性能不變化；很容易吸附水蒸汽，在室溫下可吸附水蒸汽至其干重量的35%左右而不發(fā)生體積變化；能在相當(dāng)?shù)偷臏囟认禄罨?，一般?0℃左右就開(kāi)始解吸，至120℃可以完全脫水，不耐高溫（如果超過(guò)120℃，硅膠會(huì)被燒毀），為此硅膠是首選吸附劑。同時(shí)對(duì)它炭化、活化處理；固化處理，達(dá)到了節(jié)能的效果和環(huán)保的效果。

三、結(jié)語(yǔ)

吸附一冷卻式除濕制冷空調(diào)技術(shù)運(yùn)用于大型客車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中，它能利用大量的汽車(chē)尾氣余熱作為吸附劑的再生熱源，具有明顯的節(jié)能，環(huán)保效應(yīng)，能有效的改善大型客車(chē)車(chē)廂內(nèi)的溫濕環(huán)境，提高車(chē)廂內(nèi)的空氣品質(zhì)，使乘客乘坐舒適，有利于身體健康，所以吸附一冷卻式除濕制冷空調(diào)技術(shù)值得在大型客車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用與推廣。參考文獻(xiàn)：

[1] 蔣德明.內(nèi)燃機(jī)原理[M].北京；機(jī)械工業(yè)出版社，1986

[2] 闕雄才，陳江平.汽車(chē)空調(diào)實(shí)用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社出版，2003.

[3] 方貴銀，李輝.汽車(chē)空調(diào)技術(shù)[M].北京；機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

[4] 繆道平，吳業(yè)正主編.制冷壓縮機(jī)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

[5] 吉林工業(yè)大學(xué).汽車(chē)設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1981.

作者簡(jiǎn)介：李煥蘭（1987—），女，廣西北海人，汽車(chē)專(zhuān)業(yè)教師，本科，研究方向：汽車(chē)電路。