电渗析-液体干燥剂和真空膜除湿系统在高效冷却中的评价

摘要：分离显热和潜热冷却（SSLC）系统是传统气体压缩系统（VCS）在空间冷却方面的低能耗、可持续解决方案。这些系统还消除了具有高全球变暖潜力的合成 refrigerants。本文分析了两种电驱动除湿系统，采用基于第一原理的热力学模拟：i) 结合 LD 除湿和 ED 再生的混合电渗析–液体干燥剂（ED-LD）系统，和 ii) 真空膜除湿（VMD）系统。在这两个系统中，使用露点蒸发冷却器进行显热冷却，然后最终供应冷却空气。我们估计，混合 ED-LD 系统在炎热干燥气候中可将能源需求降低最高达 85%，相比于最先进的 VCS。然而，随着环境湿度的增加，再生 LD 溶液所需的能量急剧增加，ED-LD 系统的性能下降。VMD 系统使用选择性透水蒸气的亲水膜从空气中去除湿气。我们展示了它在不同环境条件下相比于 VCS 可以将功耗降低 15-91%。较高的环境湿球温度增加了 VMD 系统的总功率需求，因为再生器中水蒸气的溶解度增加，造成去除系统内湿气的阻力更大。总体而言，这些混合系统在建筑节能方面展现了良好的潜力，但必须仔细分析以评估最大节能的可行操作条件和系统配置。