太阳能驱动的膜式加热加湿系统性能实验研究

中空纤维膜加湿系统能从根本上解决空气加湿过程中气液夹带的问题。通过搭建太阳能驱动的中空纤维膜加热加湿系统试验台并在冬季进行实验测试,分析出太阳能辐射量、空气体积流量和热水体积流量对系统加热加湿性能的影响。研究发现提高太阳能辐射量和空气体积流量对系统的加湿能力和热性能系数均有积极影响,而前者的影响更为显著。为了获得最好的系统性能,选择40℃(对应太阳能辐射量为329 W/m²)和100 L/h作为最佳热水条件,空气体积流量为100 m³/h。在此条件下,出口空气的含湿量为22.4 g/kg,约为环境空气的4倍。空气温度为30.5℃,热性能系数COP可达2.40,太阳能利用率为45%。由于膜加湿器的热质交换能力有限,过度提高热水温度反而降低太阳能利用率。为了在含湿量低的环境空气下提供较好的性能,采用低的空气体积流量,有助于提高出风的含湿量和空气温度。