上海交大發(fā)明“黑科技” 可使空調(diào)能效提高近一倍

　　【中國制冷網(wǎng)】如果將干燥劑除濕與蒸汽壓縮制冷結(jié)合，可以在不增加空調(diào)系統(tǒng)體積并保證送風舒適性的前提下，讓普通家用空調(diào)的能效提高一倍。這是上海交通大學機械與動力工程學院制冷與低溫工程研究所王如竹教授團隊提出的創(chuàng)新空調(diào)設計理念。相關(guān)研究成果日前在《自然》雜志出版集團旗下的《科學報道》（Scientific Reports）上在線發(fā)表，并已申請國際國內(nèi)發(fā)明專利。

　　傳統(tǒng)空調(diào)先對空氣深度冷卻除濕后再加熱的模式，能效和舒適性成為一對矛盾。而該研究則提出將一種復合干燥劑直接噴涂到傳統(tǒng)熱泵空調(diào)換熱器的表面，可以一邊利用干燥劑除濕，一邊利用制冷劑降溫，降低空調(diào)系統(tǒng)的制冷蒸發(fā)器熱負荷。而同時制冷劑的冷凝熱可用于干燥劑再生，實現(xiàn)部分冷凝廢熱的資源化利用；干燥劑內(nèi)的水解吸可增強冷凝器空氣側(cè)的散熱能力，有利于冷凝溫度從傳統(tǒng)的50-55℃降至40-45℃，進一步提高空調(diào)能效和舒適性。

　　據(jù)介紹，團隊設計的這種復合干燥劑的奧秘在于，將吸濕鹽封裝進普通介孔干燥劑的孔隙，使溶液吸收與吸附結(jié)合，實現(xiàn)在30℃的溫差下吸濕與再生。這樣不僅能夠顯著提高固體干燥劑吸濕速率等吸水能力，而且可避免鹽溶液與金屬換熱器的直接接觸，規(guī)避腐蝕問題。通過合理控制復合干燥劑中的含鹽量以及運行條件，避免干燥劑吸濕過量，保證換熱器表面始終處于干燥狀態(tài)，解決鹽溶液泄露或者出風帶液的問題。另外，由于鹽溶液冰點溫度較低，冬天采暖時，有望實現(xiàn)無霜熱泵。同時，該團隊還開發(fā)了一套將溶液浸漬與靜電噴涂相結(jié)合的換熱器涂覆工藝，實現(xiàn)干燥劑涂層在換熱器的表面原位合成，降低了儲濕換熱器的生產(chǎn)成本及制造難度。

　　此外，團隊還提出“溫濕度弱關(guān)聯(lián)控制”的新穎空氣調(diào)節(jié)概念，即空調(diào)的送風溫度和濕度可以在同一個換熱器上進行獨立控制——調(diào)節(jié)蒸發(fā)溫度來控制送風溫度，調(diào)節(jié)干燥劑吸濕過程的持續(xù)時間來控制送風含濕量，這將更加靈活、高效地適應房間負荷水平的變化，并始終維持室內(nèi)的熱舒適性；而且只需一套空調(diào)系統(tǒng)即可處理全部空調(diào)熱濕負荷，與溫濕度獨立控制的系統(tǒng)相比，其體積緊湊，造價更低。

　　目前，團隊試制了一臺干燥劑增強型直膨式熱泵空調(diào)器，實驗結(jié)果表明，在典型夏季空調(diào)工況下，該新型空調(diào)器的系統(tǒng)能效比可達6.20（根據(jù)國家標準，z*環(huán)保的1級產(chǎn)品效能比為3.6）。