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1、 东洋桑工业(株)东洋桑工业(株)除湿节能除湿节能業総括部業総括部 3535-7070低温再生高分子除湿转轮及应用低温再生高分子除湿转轮及应用 利用废热再生利用废热再生 前言;本产品吸附脱附的基本原理;与同类产品的比较;在日本的成功应用案例;在中国的成功应用案例以及推广应用的领域;目 录 前言前言 “全球双碳”和“全球双碳”和“节约能源”是当今所有公司和个人不可回避的问题,因此,我们需要使用比“节约能源”是当今所有公司和个人不可回避的问题,因此,我们需要使用比当下更先进的节能和低碳技术。当下更先进的节能和低碳技术。除湿空调和除湿机是“节能和低碳技术”中最受关注的技术之一。除湿空调和除湿机是“节
2、能和低碳技术”中最受关注的技术之一。在空气处理领域,目前市面上除湿方式基本上是冷凝低温除湿和传统转轮除湿;但冷凝在空气处理领域,目前市面上除湿方式基本上是冷凝低温除湿和传统转轮除湿;但冷凝低温除湿需要极低温度损失大量能耗(在特殊场所还需加热来调温);传统转轮(硅胶、低温除湿需要极低温度损失大量能耗(在特殊场所还需加热来调温);传统转轮(硅胶、分子筛)达到除湿效果同时需要分子筛)达到除湿效果同时需要0高温来实现再生高温来实现再生耗能耗能极高,且只能用于工业极高,且只能用于工业不适用于民用。不适用于民用。综上问题,2000年利用常温吸放湿材料成功研发出了低温再生转轮:高分子聚
3、合物吸附剂-可实现3570低温再生 在低温环境下(-35)也达到深度除湿的目标,利用热泵废热等闲置能源就能够实现再生。同时适用于没有高温热源的普通空调(如民用建筑、公共场所)和工业生产应用(食品医药电子等行业)热泵结合高分子转轮 诞生出前所未有的空气调节设备 节能35%70%可更有效的应对:碳中和 碳达峰 节能 CO2消减 地球变暖 臭氧层破坏等问题 聚合物吸附剂聚合物吸附剂 核心技术 HUHU CMCM纤维 塗工紙塗工紙 製造製造 巻取积压 成型 切断切断 後加工後加工 (透湿紙销售)转轮销售 原件销售 块状销售 HUHU销售 高分子収着剤高分子収着剤 製造製造 什么是聚合物吸收?它是一种前
4、所未有的由有机聚合物组成的吸湿脱附材料。其特征机理“吸附”提供了极高的吸湿-脱附性能。不具有潮解性,可反复使用。作为核心的高分子吸附剂为轴心,以各种形态销售 高分子吸附剂:运用CM化技术研发的特化材料 前言;本产品吸附脱附的基本原理;与同类产品的比较;在日本的成功应用案例;在中国的成功应用案例以及拟推广应用的领域;目 录 聚合物吸附剂与传统材料吸附原理对比聚合物吸附剂与传统材料吸附原理对比 聚合物索本特模型 通过吸附,水蒸气被吸入,并且聚合物链膨胀以保留大量水分。在解吸时,水蒸气被释放并且聚合物链收缩。柔软的聚合物链跟随膨胀和收缩,实现出色的耐久性。水蒸气被吸附在毛孔的表面,水分子进入毛孔进行
5、除湿。当灰尘颗粒或大分子结构物质卡入毛孔,水分子无法穿梭,此时吸湿脱附功能失效。传统转轮吸附原理 100180 3570 聚合物吸附剂与传统材料吸附原理对比聚合物吸附剂与传统材料吸附原理对比 高分子収着剤粒子相水分子悪臭物質高分子收着剂吸放湿模型 水分子 恶臭物质 細孔内吸着 无选择性吸附 吸水唯一性 聚合物吸附剂吸湿能力聚合物吸附剂吸湿能力 20时的平衡含水率 最佳再生温度区 在较宽的相对湿度范围内,从低湿度到高湿度都有很高的吸湿性能。其吸附/解吸等温线随相对湿度呈线性变化。它的吸湿性是硅胶的 2 3 倍。它具有优异的性能,特别是在高相对湿度范围内。与传统吸湿材料相比,聚合物吸附剂可以在低温
6、下再生,利用冷凝余热作为再生源。硅胶 分子筛 磷酸铝分子筛 活性炭 高分子吸附剂-1135吸湿能力低温再生耐久性臭非蓄積性抗菌性抗性聚合物吸附剂特性聚合物吸附剂特性 低温再生转轮优异特性 不吸收恶臭物质 在高湿环境下的吸水能力 常温 再生 高分子吸附剤高分子吸附剤 硅胶 分子筛 有机高分子的有机高分子的 优异加工性优异加工性 抗腐蚀性 高分子转轮除湿流程高分子转轮除湿流程 低温除湿转轮材料除湿效果低温除湿转轮材料除湿效果 转轮外径:1525mm 风量:5,000m3/hr 处理/再生面积比:180:180 压力损失:111Pa 処理入口空気 再生温度 処理出口空気 表冷温度 相対湿度 絶対湿度
7、 温度 相対湿度 絶対湿度%RH g/kg%RH g/kg HP 热泵方式 20 95 13.94 70 46.04 7.4 5.08 20 95 13.94 60 42.75 10.4 5.92 20 95 13.94 50 38.66 15.8 7.15 20 95 13.94 40 33.87 25.5 8.73 15 95 10.1 70 37.7 7.4 2.97 15 95 10.1 60 34.4 10.1 3.38 15 95 10.1 50 30.9 14.7 4.07 15 95 10.1 40 28.25 22.9 5.50 10 95 7.24 70 28.2 7.4
8、1.74 10 95 7.24 60 25.9 9.6 1.98 10 95 7.24 50 23.4 13.7 2.43 10 95 7.24 40 20.5 21.3 3.18 性能曲线性能曲线 前言;本产品吸附脱附的基本原理;与同类产品的比较;在日本的成功应用案例;在中国的成功应用案例以及拟推广应用的领域;目 录 高分子转轮在高分子转轮在日本的成功应用案论日本的成功应用案论 应用篇 大金 松下 新晃 前川 昭和铁工 久保田 高分子材料 大金大金DESICADESICA 核心技术:核心技术:高分子材料干燥剂高分子材料干燥剂 直接在热交换器上涂抹吸附剂的独特结构。从热交换器直接获得必要的热量
9、,进行水分的吸附/释放。传统的再生方式传统的再生方式 用电加热装置加热到高温再生。高分子材料再生方式高分子材料再生方式 将高分子材料和热交换器一体化,用冷凝余热再生。大金大金DESICADESICA 制冷制冷除湿运除湿运转时转时 将室外空气中的水分吸收在高分子材料干燥剂上,把干燥空气送入室内。当高分子材料吸满水分,将转换冷媒回路和空气路径。从另一侧高分子材料吸收水分。吸满水分的高分子材料干燥剂以加热的方式排出水分,再回到可以吸收 水分的状态。同时,也排出室内的水分。加热加热加湿运加湿运转时转时 从室内排出的空气的水分,被高分子干燥剂吸收。当高分子材料吸满水分,将转换冷媒回路和空气路径。吸满水分
10、的高分子干燥剂加热之后排出水分,外气通过时把排出的水分 送入室内。同时,室内排出的空气的水分,由另一侧高分子干燥剂吸收。大金大金DESICADESICA 节能的除湿、加湿节能的除湿、加湿 湿度设定为湿度设定为3 3种类种类 大金大金DESICADESICA 松下松下Eolia LXEolia LX 以往的除湿模式,为了解决梅雨、秋季的长雨等肌肤寒冷时期的潮湿状态,室温下降过多会感到寒冷。新的除湿方式,不用把房间的温度降得太低,也可以降低湿度。除湿:室外潮湿空气进入外机,高分子材料吸收空气中的水分,将干燥的空气送入室内,实现了降湿不降温的效果。加湿:新搭载的高分子材料,吸收外部空气中含有的水分,
11、送到内机,与暖风同时送到房间实现加湿。因为不需要供水,所以只需要像 以前那样用空调暖气,就可以防止干燥。松下松下Eolia LXEolia LX 清爽的清爽的28,舒适的,舒适的COOL BIZ。实现实现潜潜显显分离空分离空调调。为了实践以防止地球温暖化为目的的为了实践以防止地球温暖化为目的的 “COOL BIZ”COOL BIZ”,为了营造一个,为了营造一个“舒适的舒适的2828”的环境,边节省能源边适当控制湿度是必要的。的环境,边节省能源边适当控制湿度是必要的。可以进行低温再生的可以进行低温再生的“分机空气分机空气”不仅可以不仅可以 利用冰箱等的排热,还可以有效利用中温冷水利用冰箱等的排热
12、,还可以有效利用中温冷水 (1313左右),为提高热源的左右),为提高热源的COPCOP做出贡献。做出贡献。通过实现节能的同时控制湿度,突破一般空调通过实现节能的同时控制湿度,突破一般空调 的能力范围。的能力范围。特点:特点:新晃潜热显热分离空调机新晃潜热显热分离空调机 潜显热分离式空调潜显热分离式空调 全新风恒温恒湿系统全新风恒温恒湿系统 医院、实验室的应用医院、实验室的应用 夏季:夏季:防止空调机管道内霉菌、螨虫的产生防止空调机管道内霉菌、螨虫的产生 在不结露的温湿度领域控制湿度。在不结露的温湿度领域控制湿度。与冷冻除湿方式不同,是抑制空调机内及管道内霉菌和螨虫与冷冻除湿方式不同,是抑制空
13、调机内及管道内霉菌和螨虫产生的洁净空调。产生的洁净空调。冬季:冬季:可用于加湿辅助。可用于加湿辅助。利用高分子转轮回收室内空气中的湿气,作为加湿补助来利用高分子转轮回收室内空气中的湿气,作为加湿补助来使用。使用。因无水给外部空气增加湿气,加湿器只需补充不足的部分,因无水给外部空气增加湿气,加湿器只需补充不足的部分,所以可以节约水费。所以可以节约水费。新晃潜热显热分离空调机新晃潜热显热分离空调机 荣获优秀节能机器表彰荣获优秀节能机器表彰【日本机械工业联合会日本机械工业联合会 会长奖会长奖】平成平成2727年度日本冷冻空调学会年度日本冷冻空调学会【技术奖技术奖】解决低温环境下结露的烦恼解决低温环境
14、下结露的烦恼 chris通过将热泵作为再生热源,与现有系统相比,能用较少的能量,实现低温环境(-55)中的除湿。在没有热源和排热的冷冻设施中,也开拓能够采用转轮除湿机的可能性。此外,用于再生热源的热泵的冷媒采用温暖化系数低、安全的自然冷媒CO2,也有助于“防止地球温暖化”。应用范围应用范围 低温环境下,需要除湿的空间。冷库、行李舱、接车平台、肉食中心(切割室等)、滑冰场 前川前川C02C02热泵式转轮除湿机(热泵式转轮除湿机(chrischris)工作原理图工作原理图 主要功能主要功能特征特征 在低温环境下(-55)实现无结露的世界。与以往的转轮除湿机(电加热式)相比,实现能源消耗量减少50%
15、。因为是蜂窝转轮吸附空气中的水分除湿的方式,所以即使在低温也能有效地除湿。在低温环境下也可以干燥,所以可以抑制霉菌和锈蚀的发生。前川前川C02C02热泵式转轮除湿机(热泵式转轮除湿机(chrischris)昭和铁工循环空气干燥式空调昭和铁工循环空气干燥式空调 空调系统的新发展 基本上完全处理外部空气负荷,室内空调机可以使用高楼用高显热 多功能空调和辐射空调,实现节能的潜热、显热分离空调系统。舒适清爽的商务空调 因很好地进行湿度处理,空调即使是设定为28也很舒适。消除冬季加湿不足 从还气中回收水分回到室内实现无水加湿,可以大幅度削减加湿器的 工作,解决冬季加湿不足的问题。现场施工容易 因为内藏热
16、泵热源,所以只需设备和管道就能运行。获得节能大奖!环境性能得到了很高的评价,获得了平成30年度节能大奖经济产业大臣奖!设备特征设备特征 用途用途 需要舒适性的高密封性设施 商业设施(购物中心等)公共设施(学校、图书馆、博物馆等)一般大楼(办公室、商业)等。昭和铁工循环空气干燥式空调昭和铁工循环空气干燥式空调 循环空气干燥方式循环空气干燥方式 循环空气干燥方式是将低湿的室内空气进一步除湿,与外界的空气进行全热交换。因为交换能源的大半由全热交换器处理,所以冷却能源很少。高分子转轮可以在5060的低温下再生,再生热量可以通过内置热泵的温度来供给。夏季冷却处理能量对比夏季冷却处理能量对比 昭和铁工循环
17、空气干燥式空调昭和铁工循环空气干燥式空调 循环空气干燥方式空调焓湿图循环空气干燥方式空调焓湿图 应用案例应用案例 政府大楼 大学 办公楼 工厂 昭和铁工循环空气干燥式空调昭和铁工循环空气干燥式空调 中效过滤器中效过滤器 预冷换热器预冷换热器 送风机送风机 高分子转轮高分子转轮 冷风换热器冷风换热器 过滤器过滤器 冷凝热换热器冷凝热换热器 送风机送风机 久保田空调机久保田空调机 使作为节能对策,室内夏季温度最佳为使作为节能对策,室内夏季温度最佳为2828 C C。但是现在的空调方式不能很好地除湿,相对湿度达到。但是现在的空调方式不能很好地除湿,相对湿度达到60%60%以上,以上,让人感到不让人感
18、到不舒服。舒服。作为解决这个问题的手段,使用高分子低温再生转轮,既达到了让人最舒适的湿度,还起到了节能效果。作为解决这个问题的手段,使用高分子低温再生转轮,既达到了让人最舒适的湿度,还起到了节能效果。另外,也有使用高分子低温再生转轮进行另外,也有使用高分子低温再生转轮进行“无水加湿无水加湿”,加湿器作为辅助使用。通过这个方法,水费等的成本和维护成本会特别便宜。,加湿器作为辅助使用。通过这个方法,水费等的成本和维护成本会特别便宜。久保田空调机久保田空调机 前言;本产品吸附脱附的基本原理;与同类产品的比较;在日本的成功应用案例;在中国的拟推广应用的领域以及成功应用案例;目 录 商用:潜显热分离式空
19、调商用:潜显热分离式空调 商用:潜显热分离式空调 适用行业:办公楼 酒店 博物馆 地铁站 飞机场 高铁站 潜显热分离式空调设备研发背景及目的 从实现节能和舒适性的角度出发,普通空调领域正在向分离潜热(主要来自室从实现节能和舒适性的角度出发,普通空调领域正在向分离潜热(主要来自室外空气负荷)和显热(主要来自室内负荷)的“潜显热分离空调”系统发展。通外空气负荷)和显热(主要来自室内负荷)的“潜显热分离空调”系统发展。通过使用除湿空调分离潜热和显热,除了减少反复加热导致的能量损失外,只需过使用除湿空调分离潜热和显热,除了减少反复加热导致的能量损失外,只需要使用冷水处理显热,冷水温度(约要使用冷水处理
20、显热,冷水温度(约77)可以设置得比冷却除湿时更高,并且)可以设置得比冷却除湿时更高,并且可以使用中等温度的冷水(约可以使用中等温度的冷水(约1 13 3-2020),从而使热源设备的效率(),从而使热源设备的效率(COPCOP)也得)也得到改善。到改善。所以,在办公场所引入除湿空调装置可以提高能源效率,并通过控制湿度确保所以,在办公场所引入除湿空调装置可以提高能源效率,并通过控制湿度确保室内舒适度。室内舒适度。热泵除湿空调 除湿空调装置中使用了各种再生热源,其中热泵除湿系统是热泵和除湿空调装置相结合的混合系统,它利用很少的能耗便可以利用大量的热能,实现了先进的潜热显热分离空调,也使包括热源在
21、内的整个空调系统实现了节能。商用:潜显热分离式空调 相比传统空调方式,调湿空调方式独立控制室内温度和湿度,利用中高温冷水1320;热源效率可提高20%30%;低温排热,更加节能!商用:潜显热分离式空调 结合高分子转轮除湿机组的潜显热分离控制 高分子转轮处理潜热,空调处理显热;冷水温度提高到中高温冷水1320,热源效率可提高20%30%;低温排热更加节能 结合高分子转轮除湿机组的潜显热分离控制系统 传统除湿方式与潜显热分离式空调能耗对比 办公场所 相同室外工况:温度:35 湿度:80%含湿量:28.9g/kg 010203040传统方式 潜显热分离式 15000风量总功率(kw)高效节能除湿高效
22、节能除湿 在相同工况下节约能耗在相同工况下节约能耗 3535%功率功率kw 商用:潜显热分离式空调商用:潜显热分离式空调 医院、实验室:全新风恒温恒湿空调 适用行业:医院 实验室 净化车间 医院、实验室、净净化化车间车间应用:全新风恒温恒湿空调 环境对控温控湿要求高,水温需降到7能耗高;且除湿后送风温度过低后面需电加热后送风,因此为达到控温控湿效果需要极大能耗。全新风高分子转轮恒温恒湿机结合传统热泵技术,冷水温度提高到中高温冷水1320,热源效率可提高2030%,实现了高效节能除湿;全新风除湿,防止室内交叉感染 现用冷冻除湿流程图 高分子转轮除湿机原理 板换 医院、实验室、净净化化车间车间应用
23、及与冷冻除湿能耗对比 日本冲绳等医院均有应用 无尘净化车间 高效节能,全新风除湿高效节能,全新风除湿 在同除湿量下节约能耗在同除湿量下节约能耗 4040%5050%商用:潜显热分离式空调商用:潜显热分离式空调 冷库、室内滑冰滑雪场:低温高湿型除湿机 适用行业:冷库 滑冰滑雪场 冷链 中央厨房 冷链冷库、室内滑冰滑雪场应用:低温高湿型除湿机 冰场 传统上使用电加热器和蒸汽作为脱附再生的热源,而由于吸附后的干燥空气温度传统上使用电加热器和蒸汽作为脱附再生的热源,而由于吸附后的干燥空气温度上升,所以还需要冷风机用来冷却。上升,所以还需要冷风机用来冷却。这导致了非常高的能源消耗,给用户带来了这导致了非
24、常高的能源消耗,给用户带来了巨大的成本负担;巨大的成本负担;低温高湿环境除湿难度大,棚顶严重结露滴水甚至结霜结冰;低温高湿环境除湿难度大,棚顶严重结露滴水甚至结霜结冰;结露结露 畜产流通中心 冷库 结霜结霜 结冰结冰 雾气雾气 冷链冷库、室内滑冰滑雪场应用:低温高湿型除湿机 低温环境中为了防止湿度大的室外空气流入而导致的水珠凝结,采用了高分子转轮利用冷库废热再生,除湿后空气再回到冷库内,用露点温度低的室内空气的循环来实现低露点环境下的除湿 在保证除湿效果的同时防止结露结霜在保证除湿效果的同时防止结露结霜 节约能耗节约能耗 ,近,近 0 0 能耗除湿能耗除湿 解决传统自动除霜的安全性解决传统自动
25、除霜的安全性 冷库的废热利用 冷库穿堂除湿应用:低温高湿型除湿机 目前大部分冷库穿堂没有做除湿,穿堂的湿度比较大,当冷库门打开时湿度进入冷库易产目前大部分冷库穿堂没有做除湿,穿堂的湿度比较大,当冷库门打开时湿度进入冷库易产生结露现象!生结露现象!低温环境中为了防止湿度大的室外空气流入而导致冷库内水珠凝结,低温环境中为了防止湿度大的室外空气流入而导致冷库内水珠凝结,采用了高分子转轮利用冷库废热再生,除湿后空气回到穿堂,穿堂湿度解决后冷库不会产生结露问题到穿堂,穿堂湿度解决后冷库不会产生结露问题 冷库穿堂 热水废热加热 回风 转轮吸附送风 再生新风 转轮再生排风 冷链冷库、室内滑冰滑雪场、中央厨房
26、应用:低温高湿型除湿机 案例使用前后效果 除湿难度大,棚顶严重结露滴水、结霜结冰除湿难度大,棚顶严重结露滴水、结霜结冰 在保证除湿效果的同时防止结露结霜在保证除湿效果的同时防止结露结霜 使用使用前前 使用使用后后 冰球场 商用:潜显热分离式空调商用:潜显热分离式空调 工业:中低露点超节能除湿机 工业:中低露点超节能除湿机 现用传统转轮除湿流程图 传统转轮除湿机,为了营造低露点(低湿度)环境,需电加热或燃烧蒸汽热源100150脱附再生,燃烧不仅产生CO2和NOx,转轮内的温度差达到120以上,耗能极高!120 0.01%11.4g/kg 28.3 46.7%11.24g/kg 20 27.2%4
27、g/kg 42 7.3%4g/kg 12 95%8.29g/kg 25 65%12.9g/kg 工业:中低露点超节能除湿机 全新风高分子转轮除湿机结合传统热泵技术,采用了3570低温再生的高分子材料,由于温差变小,热损失也被抑制,用最少的能量实现了低露点环境超节能除湿 高分子转轮除湿机除湿原理 39.3 8.5%4g/kg 12 95%8.29g/kg 70 4.1%11.24g/kg 送风送风 20 27.2%4g/kg 进风进风 25 65%12.9g/kg 再生风再生风 28.3 46.7%11.24g/kg 工业:中低露点超节能除湿机应用及与传统转轮能耗对比 无需电加热,超节能除湿无需
28、电加热,超节能除湿 在相同工况下节约能耗在相同工况下节约能耗 5 50 0%6060%室内工况:温度:25 湿度:65%含湿量:12.9g/kg 商用:潜显热分离式空调商用:潜显热分离式空调 民用:结合辐射空调/结合被动房-全新风高分子转轮调湿机 民用:结合辐射空调-全新风高分子转轮调湿机 际高集团东直门际高集团东直门 成都别墅成都别墅 易产生结露易产生结露 毛细管辐射空调现状:低温冷水毛细管辐射空调现状:低温冷水77降温制冷能耗高;降温制冷能耗高;房间空气湿度大墙体易结露;且无法做到全新风房间空气湿度大墙体易结露;且无法做到全新风 市面上的双冷源除湿流程 民用:结合辐射空调-全新风高分子转轮
29、调湿机 四季全新风、无内循环;提供人体健康所需新鲜空气四季全新风、无内循环;提供人体健康所需新鲜空气 深度除湿,解决结露问题深度除湿,解决结露问题 高分子转轮吸附,减少蒸发器制冷量,高分子转轮吸附,减少蒸发器制冷量,COPCOP节能节能30%40%30%40%全新风高分子转轮除湿机结合辐射空调运用,仅需提供17的水,含湿量做到7g/kg以下;全新风深度除湿;解决结露问题 民用:结合被动房-全新风高分子转轮调温调湿机 清华附中福州学校冰球场除湿案例三一重工应用案例 清华附中福州学校冰球场除湿案例 三一重工湖南工厂车间控湿案例 上海万级净化车间控湿案例 温州某公司干燥塔控湿案例 (案例别纸做的专门
30、资料)学会奖技术奖 节能大奖 碳中和奖 一般财团法人节能中心举办经济产业省后援 节能大奖 产品商务模范部门最高奖经济产业大臣奖受赏 一般财团法人节能中心举办经济产业省后援 节能大奖 资源能源厅长官奖受赏 社团法人 空气调和卫生工学会 学会奖技术奖建筑设备部门受赏 一般财团法人 日本机械工业联合会举办 优秀节能机器系统表彰资源能源厅长官奖受赏 一般财团法人建筑设备技术者协会 碳中和奖 建筑环境节能机构理事长奖(事务所建筑部门)受赏 使用我们低温除湿转轮、高分子收着剂材料的空调装置 以及系统受奖履历 受奖履历受奖履历 关于关于我们我们 东洋桑工业技(上海)有限公司 公司名称:东洋桑工业科技(上海)有限公司 地 址:上海市松江区明南路85号17栋 网 址:http:/ 东洋桑