馮小英 朱曉倩 鄭晨穎 張雯雯 林慧暉

(福建工程學(xué)院，福建 福州 350118)

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濕膜加濕器的發(fā)展現(xiàn)狀及前景

馮小英 朱曉倩 鄭晨穎 張雯雯 林慧暉

(福建工程學(xué)院，福建 福州 350118)

論述了濕膜加濕技術(shù)的研究背景及意義，介紹了濕膜加濕器的原理、結(jié)構(gòu)組成及材料種類，分析了濕膜加濕器在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)，最后闡述了濕膜加濕器的發(fā)展前景。

濕膜加濕器，濕度，熱交換盤，濕膜材料，發(fā)展前景

1 濕膜加濕技術(shù)的研究背景及意義

1.1 濕度對人體健康及舒適度的影響

人體的舒適度受相對濕度的影響，干燥的空氣令人感到不適。并會加速致病菌種繁殖，這些細(xì)菌會隨粉塵擴散至空氣中，導(dǎo)致各種傳染病發(fā)病率增高。

1.2 濕度對工業(yè)生產(chǎn)的影響

在電子工業(yè)生產(chǎn)中，相對濕度偏低產(chǎn)生靜電積聚使電子設(shè)備損壞，所以需要合適的溫濕度來保障設(shè)備具有良好的機械指標(biāo)。同時，濕度對許多生產(chǎn)部門的產(chǎn)品質(zhì)量的影響也不可忽略。工業(yè)生產(chǎn)中常常對廠房的濕度要求嚴(yán)格控制，以減小空氣濕度對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

從人體健康及工業(yè)生產(chǎn)兩方面的分析中，濕度的合理控制是非常重要的，然而，傳統(tǒng)加濕方式比如離心式加濕、超聲波加濕以及蒸汽直接加濕等等都存在一定的局限性。經(jīng)過分析，在各種加濕器中，濕膜加濕器具有極大的優(yōu)越性，在市場上發(fā)展前景好。

2 濕膜加濕器工作原理與結(jié)構(gòu)

2.1 濕膜加濕器的原理

濕膜加濕器加濕的用水來自于風(fēng)機盤管內(nèi)的供水，將水通過獨立的管道送到加濕器上方的給水器內(nèi)，水通過重力的作用由上往下落到濕膜上，形成一層水膜，室外干燥低溫的空氣與濕膜進(jìn)行熱質(zhì)交換，含濕量提高。不僅節(jié)能降耗而且避免了其他加濕方式中有“白粉”的現(xiàn)象[1]。

2.2 濕膜加濕器的結(jié)構(gòu)及工作方式

1)濕膜加濕器的結(jié)構(gòu)。

濕膜加濕器主要由殼體、濕膜加濕器芯體、熱交換器、接水盤、離心風(fēng)機和消聲器等組成。

a.殼體。

不銹鋼殼體以及塑膠殼體和鋁型材殼體在市面上使用廣泛。風(fēng)機盤管用的比較多的是不銹鋼殼體，有內(nèi)表面光滑，耐高溫、強度高等優(yōu)點。

b.濕膜。

濕膜是樹脂材料經(jīng)過多次加工處理后粘結(jié)在一起，構(gòu)成一種波紋形狀并錯位重疊而成的透濕不透水的復(fù)合材料。相比其他加濕設(shè)備容易產(chǎn)生細(xì)菌的缺點，濕膜有自我潔凈能力，并且濕膜有很強的吸水性不會產(chǎn)生毒害物等優(yōu)點。

c.熱交換盤。

空氣在熱交換盤上發(fā)生熱質(zhì)交換，冬季空氣被加熱，夏季空氣被冷卻。風(fēng)機內(nèi)的熱交換器一般為間壁式熱交換器，采用銅管套鋁片的結(jié)構(gòu)型式，銅管內(nèi)流過高溫(低溫)的流體，銅管外走低溫(高溫)的空氣，因為溫差的推動力，流體與空氣發(fā)生熱交換。

d.接水盤。

接水盤是承接濕膜處理空氣后多余滴落的水量，再將接到的水送入機組的循環(huán)水管內(nèi)，重復(fù)利用。

2)濕膜加濕器的工作方式。

濕膜加濕器的工作方式以冬季工況為例，由風(fēng)機將室外干燥低溫的空氣吸入到機組內(nèi)，空氣經(jīng)過熱交換盤實現(xiàn)等濕加熱，再到濕膜加濕器芯體實現(xiàn)等焓加濕，之后送入室內(nèi)就是滿足室內(nèi)加濕加熱要求的空氣。相比傳統(tǒng)的制熱空調(diào)只加熱不加濕的空氣處理過程，帶濕膜加濕器的風(fēng)機盤管處理后的空氣不僅溫度舒適，濕度數(shù)值也在人體舒適的范圍內(nèi)，并且可以根據(jù)室內(nèi)的冷負(fù)荷和濕負(fù)荷來調(diào)控機組的加濕量以及加熱量，從而得到讓人體舒適的空氣狀態(tài)。

在夏季因為室外空氣濕度適中，所以只需對室外空氣進(jìn)行冷卻處理不需要加濕，故濕膜加濕器主要是過渡季和冬季工作。

2.3 濕膜材料的種類

1)金屬濕膜。

分為鋁合金濕膜和不銹鋼濕膜，與其他濕膜材料進(jìn)行比對，金屬濕膜在清潔、使用壽命、運輸?shù)确矫鎯?yōu)勢突出；不足在于金屬濕膜的吸水性能差，多孔率低，對空氣加濕效果不如其他材料理想。

2)玻璃纖維(無機)濕膜。

玻璃纖維是使用較早的一種濕膜材料，具有吸水性好、對空氣加濕效果好等優(yōu)點；缺點是由于是玻璃纖維材料，不易搬運，清洗困難，使用時間長了，膜體內(nèi)部會發(fā)生霉變，產(chǎn)生細(xì)菌，影響使用空間的空氣質(zhì)量。因而它的使用壽命短，要定期更換。

3)樹脂纖維(有機)濕膜。

樹脂纖維濕膜是目前國內(nèi)市場上最為常見的濕膜種類，具有易清洗、吸水性能好，加濕效果好，造價低等優(yōu)點；缺點是相對復(fù)合型濕膜，由于清洗困難，膜體內(nèi)部易霉變，產(chǎn)生細(xì)菌，因此它的使用壽命不長，要定期更換，這樣無形增加了它在長期使用過程中的運行成本。

4)復(fù)合型濕膜。

復(fù)合型濕膜兼具了上述濕膜材料的優(yōu)點，具有金屬濕膜清洗方便，不易霉變和滋生細(xì)菌，使用壽命長的優(yōu)點，又兼顧了有機濕膜和無機濕膜的優(yōu)點，復(fù)合型濕膜的膜體含水率高，加濕效果好，是目前市場上較為理想的濕膜材質(zhì)，是濕膜材料的發(fā)展趨勢。

3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)

國內(nèi)學(xué)者研究熱濕交換機理，大多都是在蒸發(fā)冷卻空調(diào)的應(yīng)用的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，很少研究加濕機理，因此對濕膜加濕器的加濕機理做更深入的研究是很有意義的。通過大量的各種填料的熱濕交換實驗，國外學(xué)者得出了各種填料的熱濕交換參數(shù)，然而鮮有填料加濕性能的報道。

綜合國內(nèi)外的研究狀況，國內(nèi)學(xué)者側(cè)重于各種填料在蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)的研究，國外學(xué)者主要通過實驗研究了各種填料的冷卻效果，然而對于濕膜加濕技術(shù)還需做進(jìn)一步的研究。

4 濕膜加濕器的發(fā)展前景

現(xiàn)在濕膜加濕器的應(yīng)用越來越廣泛，也向著多元化，專業(yè)化發(fā)展。

濕膜加濕器具有以下優(yōu)點：首先，具有良好的降溫效果，由于水蒸發(fā)吸熱，所以有明顯的降溫效果，可以節(jié)約能源，每蒸發(fā)1 L的水獲得的冷量相當(dāng)于融化7 kg冰的冷量，但花費卻只有壓縮制冷的1‰，很好的節(jié)約了能量；其次，濕膜加濕器使用范圍廣，可以用于絕大多數(shù)型號的空調(diào)；再者，濕膜加濕器有凈化空氣的作用，在加濕的同時對空氣進(jìn)行凈化，并且不會出現(xiàn)白粉現(xiàn)象污染空氣；最后，濕膜加濕器無水霧，不會產(chǎn)生再凝結(jié)和結(jié)露現(xiàn)象[2]。

濕膜加濕技術(shù)廣泛用于需要精密恒溫恒濕系統(tǒng)。比如電子車間、印刷廠、通信機房等需要合適的溫濕度來保障設(shè)備具有良好的機械指標(biāo)并且對靜電和拂塵的要求比較嚴(yán)格的場所。以通信機房為例，不同類型的通信機房對空氣溫濕度的需求也有不同，房間內(nèi)溫濕度過高或者過低都會對通信設(shè)備造成不同程度的損壞。普通空調(diào)制冷容易產(chǎn)生冷凝水，使房間溫度降低，當(dāng)房間濕度低于45%時，自動開啟空調(diào)的加濕功能。由此一來空調(diào)產(chǎn)生的冷量與加濕器產(chǎn)生的蒸汽會出現(xiàn)熱交換，使空調(diào)的實際冷量降低，并且一部分濕蒸汽遇冷凝結(jié)成水，加濕量也會降低，這樣空調(diào)能耗過大不節(jié)能。

而濕膜加濕作為一種等焓加濕，在加濕過程中不會產(chǎn)生多余的熱量，不會給制冷系統(tǒng)增加額外的負(fù)荷，并且水在蒸發(fā)的過程中要吸收大量的熱量，這樣濕膜加濕器工作時的制冷量有所增加，不但提高了效率，而且達(dá)到了節(jié)能減排的效果；并且濕膜加濕器具有空氣過濾裝置，在給空氣加濕的同時，也能凈化房間內(nèi)的空氣；濕膜加濕器沒有加熱裝置，耗電量低，有顯著節(jié)能效果[3]。

5 結(jié)語

在人們對環(huán)境舒適度和工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境要求越來越嚴(yán)格的今天，濕膜加濕器作為較為理想的加濕技術(shù)，其經(jīng)濟性及發(fā)展前景均具有較大的優(yōu)越性。隨著濕膜加濕技術(shù)的不斷成熟,濕膜填料的材料成本的不斷降低，結(jié)構(gòu)尺寸的日趨合理以及相關(guān)國家政策對加濕技術(shù)發(fā)展的扶持，中國的濕膜加濕技術(shù)將會得到較好的發(fā)展。隨著濕膜加濕技術(shù)在各領(lǐng)域相繼應(yīng)用，其將會在環(huán)境舒適性加濕和工業(yè)生產(chǎn)的加濕中占據(jù)越來越多的份額，在改善人們生活環(huán)境質(zhì)量及降低生產(chǎn)成本，提高工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量等方面具有特殊意義。

[1] [美]弗蘭克·P·英克魯佩勒，戴維·P·戴威特.傳熱的基本原理[M].葛新石，譯.合肥：安徽教育出版社,1985.

[2] 宋 立，張曉航.空調(diào)機組濕膜加濕問題分析[J].暖通空調(diào)HV&AC，2005,35(sup):253-254.

[3] 陳 鋼.濕膜加濕器的應(yīng)用及節(jié)能效益分析[J].金融科技時代,2010(9):101-103.

Development status and prospect of wet film humidifier

Feng Xiaoying Zhu Xiaoqian Zheng Chenying Zhang Wenwen Lin Huihui

(FujianEngineeringCollege,Fuzhou350118,China)

The paper indicates the research background and significance of the wet film humidifier technique, introduces its principle, structural components, and material types, analyzes its research status and development at home and abroad, and illustrates its prospect.

wet film humidifier, humidity, heat swapdisk, wet film material, development prospect

1009-6825(2016)20-0131-02

2016-05-07

馮小英(1993- )，女，在讀本科生

TU831

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