湿膜加湿器的发展现状及前景

冯小英 朱晓倩 郑晨颖 张雯雯 林慧晖

(福建工程学院，福建 福州 350118)



湿膜加湿器的发展现状及前景

冯小英 朱晓倩 郑晨颖 张雯雯 林慧晖

(福建工程学院，福建 福州 350118)

论述了湿膜加湿技术的研究背景及意义，介绍了湿膜加湿器的原理、结构组成及材料种类，分析了湿膜加湿器在国内外的研究现状及发展动态，最后阐述了湿膜加湿器的发展前景。

湿膜加湿器，湿度，热交换盘，湿膜材料，发展前景

1 湿膜加湿技术的研究背景及意义

1.1 湿度对人体健康及舒适度的影响

人体的舒适度受相对湿度的影响，干燥的空气令人感到不适。并会加速致病菌种繁殖，这些细菌会随粉尘扩散至空气中，导致各种传染病发病率增高。

1.2 湿度对工业生产的影响

在电子工业生产中，相对湿度偏低产生静电积聚使电子设备损坏，所以需要合适的温湿度来保障设备具有良好的机械指标。同时，湿度对许多生产部门的产品质量的影响也不可忽略。工业生产中常常对厂房的湿度要求严格控制，以减小空气湿度对产品质量的影响。

从人体健康及工业生产两方面的分析中，湿度的合理控制是非常重要的，然而，传统加湿方式比如离心式加湿、超声波加湿以及蒸汽直接加湿等等都存在一定的局限性。经过分析，在各种加湿器中，湿膜加湿器具有极大的优越性，在市场上发展前景好。

2 湿膜加湿器工作原理与结构

2.1 湿膜加湿器的原理

湿膜加湿器加湿的用水来自于风机盘管内的供水，将水通过独立的管道送到加湿器上方的给水器内，水通过重力的作用由上往下落到湿膜上，形成一层水膜，室外干燥低温的空气与湿膜进行热质交换，含湿量提高。不仅节能降耗而且避免了其他加湿方式中有“白粉”的现象[1]。

2.2 湿膜加湿器的结构及工作方式

1)湿膜加湿器的结构。

湿膜加湿器主要由壳体、湿膜加湿器芯体、热交换器、接水盘、离心风机和消声器等组成。

a.壳体。

不锈钢壳体以及塑胶壳体和铝型材壳体在市面上使用广泛。风机盘管用的比较多的是不锈钢壳体，有内表面光滑，耐高温、强度高等优点。

b.湿膜。

湿膜是树脂材料经过多次加工处理后粘结在一起，构成一种波纹形状并错位重叠而成的透湿不透水的复合材料。相比其他加湿设备容易产生细菌的缺点，湿膜有自我洁净能力，并且湿膜有很强的吸水性不会产生毒害物等优点。

c.热交换盘。

空气在热交换盘上发生热质交换，冬季空气被加热，夏季空气被冷却。风机内的热交换器一般为间壁式热交换器，采用铜管套铝片的结构型式，铜管内流过高温(低温)的流体，铜管外走低温(高温)的空气，因为温差的推动力，流体与空气发生热交换。

d.接水盘。

接水盘是承接湿膜处理空气后多余滴落的水量，再将接到的水送入机组的循环水管内，重复利用。

2)湿膜加湿器的工作方式。

湿膜加湿器的工作方式以冬季工况为例，由风机将室外干燥低温的空气吸入到机组内，空气经过热交换盘实现等湿加热，再到湿膜加湿器芯体实现等焓加湿，之后送入室内就是满足室内加湿加热要求的空气。相比传统的制热空调只加热不加湿的空气处理过程，带湿膜加湿器的风机盘管处理后的空气不仅温度舒适，湿度数值也在人体舒适的范围内，并且可以根据室内的冷负荷和湿负荷来调控机组的加湿量以及加热量，从而得到让人体舒适的空气状态。

在夏季因为室外空气湿度适中，所以只需对室外空气进行冷却处理不需要加湿，故湿膜加湿器主要是过渡季和冬季工作。

2.3 湿膜材料的种类

1)金属湿膜。

分为铝合金湿膜和不锈钢湿膜，与其他湿膜材料进行比对，金属湿膜在清洁、使用寿命、运输等方面优势突出；不足在于金属湿膜的吸水性能差，多孔率低，对空气加湿效果不如其他材料理想。

2)玻璃纤维(无机)湿膜。

玻璃纤维是使用较早的一种湿膜材料，具有吸水性好、对空气加湿效果好等优点；缺点是由于是玻璃纤维材料，不易搬运，清洗困难，使用时间长了，膜体内部会发生霉变，产生细菌，影响使用空间的空气质量。因而它的使用寿命短，要定期更换。

3)树脂纤维(有机)湿膜。

树脂纤维湿膜是目前国内市场上最为常见的湿膜种类，具有易清洗、吸水性能好，加湿效果好，造价低等优点；缺点是相对复合型湿膜，由于清洗困难，膜体内部易霉变，产生细菌，因此它的使用寿命不长，要定期更换，这样无形增加了它在长期使用过程中的运行成本。

4)复合型湿膜。

复合型湿膜兼具了上述湿膜材料的优点，具有金属湿膜清洗方便，不易霉变和滋生细菌，使用寿命长的优点，又兼顾了有机湿膜和无机湿膜的优点，复合型湿膜的膜体含水率高，加湿效果好，是目前市场上较为理想的湿膜材质，是湿膜材料的发展趋势。

3 国内外研究现状及发展动态

国内学者研究热湿交换机理，大多都是在蒸发冷却空调的应用的基础上进行的，很少研究加湿机理，因此对湿膜加湿器的加湿机理做更深入的研究是很有意义的。通过大量的各种填料的热湿交换实验，国外学者得出了各种填料的热湿交换参数，然而鲜有填料加湿性能的报道。

综合国内外的研究状况，国内学者侧重于各种填料在蒸发冷却空调系统的研究，国外学者主要通过实验研究了各种填料的冷却效果，然而对于湿膜加湿技术还需做进一步的研究。

4 湿膜加湿器的发展前景

现在湿膜加湿器的应用越来越广泛，也向着多元化，专业化发展。

湿膜加湿器具有以下优点：首先，具有良好的降温效果，由于水蒸发吸热，所以有明显的降温效果，可以节约能源，每蒸发1 L的水获得的冷量相当于融化7 kg冰的冷量，但花费却只有压缩制冷的1‰，很好的节约了能量；其次，湿膜加湿器使用范围广，可以用于绝大多数型号的空调；再者，湿膜加湿器有净化空气的作用，在加湿的同时对空气进行净化，并且不会出现白粉现象污染空气；最后，湿膜加湿器无水雾，不会产生再凝结和结露现象[2]。

湿膜加湿技术广泛用于需要精密恒温恒湿系统。比如电子车间、印刷厂、通信机房等需要合适的温湿度来保障设备具有良好的机械指标并且对静电和拂尘的要求比较严格的场所。以通信机房为例，不同类型的通信机房对空气温湿度的需求也有不同，房间内温湿度过高或者过低都会对通信设备造成不同程度的损坏。普通空调制冷容易产生冷凝水，使房间温度降低，当房间湿度低于45%时，自动开启空调的加湿功能。由此一来空调产生的冷量与加湿器产生的蒸汽会出现热交换，使空调的实际冷量降低，并且一部分湿蒸汽遇冷凝结成水，加湿量也会降低，这样空调能耗过大不节能。

而湿膜加湿作为一种等焓加湿，在加湿过程中不会产生多余的热量，不会给制冷系统增加额外的负荷，并且水在蒸发的过程中要吸收大量的热量，这样湿膜加湿器工作时的制冷量有所增加，不但提高了效率，而且达到了节能减排的效果；并且湿膜加湿器具有空气过滤装置，在给空气加湿的同时，也能净化房间内的空气；湿膜加湿器没有加热装置，耗电量低，有显著节能效果[3]。

5 结语

在人们对环境舒适度和工业生产环境要求越来越严格的今天，湿膜加湿器作为较为理想的加湿技术，其经济性及发展前景均具有较大的优越性。随着湿膜加湿技术的不断成熟,湿膜填料的材料成本的不断降低，结构尺寸的日趋合理以及相关国家政策对加湿技术发展的扶持，中国的湿膜加湿技术将会得到较好的发展。随着湿膜加湿技术在各领域相继应用，其将会在环境舒适性加湿和工业生产的加湿中占据越来越多的份额，在改善人们生活环境质量及降低生产成本，提高工业产品质量等方面具有特殊意义。

[1] [美]弗兰克·P·英克鲁佩勒，戴维·P·戴威特.传热的基本原理[M].葛新石，译.合肥：安徽教育出版社,1985.

[2] 宋 立，张晓航.空调机组湿膜加湿问题分析[J].暖通空调HV&AC，2005,35(sup):253-254.

[3] 陈 钢.湿膜加湿器的应用及节能效益分析[J].金融科技时代,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

冯小英(1993- )，女，在读本科生

TU831

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