上海交大發明“黑科技” 可使空調能效提高近一倍

　　如果將乾燥劑除濕與蒸汽壓縮製冷結合，可以在不增加空調系統體積並保證送風舒適性的前提下，讓普通家用空調的能效提高一倍。這是上海交通大學機械與動力工程學院製冷與低溫工程研究所王如竹教授團隊提出的創新空調設計理念。相關研究成果日前在《自然》雜誌出版集團旗下的《科學報道》（Scientific Reports）上在線發表，並已申請國際國內發明專利。

　　傳統空調先對空氣深度冷卻除濕後再加熱的模式，能效和舒適性成為一對矛盾。而該研究則提出將一種複合乾燥劑直接噴塗到傳統熱泵空調換熱器的表面，可以一邊利用乾燥劑除濕，一邊利用製冷劑降溫，降低空調系統的製冷蒸發器熱負荷。而同時製冷劑的冷凝熱可用於乾燥劑再生，實現部分冷凝廢熱的資源化利用；乾燥劑內的水解吸可增強冷凝器空氣側的散熱能力，有利於冷凝溫度從傳統的50-55℃降至40-45℃，進一步提高空調能效和舒適性。

　　據介紹，團隊設計的這種複合乾燥劑的奧秘在於，將吸濕鹽封裝進普通介孔乾燥劑的孔隙，使溶液吸收與吸附結合，實現在30℃的溫差下吸濕與再生。這樣不僅能夠顯著提高固體乾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，規避腐蝕問題。通過合理控制複合乾燥劑中的含鹽量以及運行條件，避免乾燥劑吸濕過量，保證換熱器表面始終處於乾燥狀態，解決鹽溶液洩露或者出風帶液的問題。另外，由於鹽溶液冰點溫度較低，冬天採暖時，有望實現無霜熱泵。同時，該團隊還開發了一套將溶液浸漬與靜電噴塗相結合的換熱器涂覆工藝，實現乾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産成本及製造難度。

　　此外，團隊還提出“溫濕度弱關聯控制”的新穎空氣調節概念，即空調的送風溫度和濕度可以在同一個換熱器上進行獨立控制——調節蒸發溫度來控制送風溫度，調節乾燥劑吸濕過程的持續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準的變化，並始終維持室內的熱舒適性；而且只需一套空調系統即可處理全部空調熱濕負荷，與溫濕度獨立控制的系統相比，其體積緊湊，造價更低。

　　目前，團隊試製了一台乾燥劑增強型直膨式熱泵空調器，實驗結果表明，在典型夏季空調工況下，該新型空調器的系統能效比可達6.20（根據國家標準，最環保的1級産品效能比為3.6）。（新民晚報記者 易蓉）