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锂电池行业调温调湿应用案例

项目/行业总述

随着新能源技术的飞速发展,工艺空调的需求越来越多,工艺和节能要求也越来越高。就锂电池生产车间而言,激光焊接间、装配间等,温度要求25±2℃,相对湿度要求≤30%。

常规的冷冻除湿方式利用低温冷水或制冷剂通过表冷器盘管与空气接触,使空气降温到露点后进行除湿。冷冻除湿后空气温度过低,需要对除湿后的空气进行再热,以达到送风状态点。再热过程存在冷热相抵,能耗过大的问题。 

另一种常见的转轮除湿方式,利用浸渍微孔吸湿剂材料吸附空气中水分使空气干燥,在再生区域利用高温空气将水分带走再生。转轮除湿由于再生温度高,空气除湿后需要再冷以达到送风状态点。除湿后再冷过程需要大量冷量,存在能耗巨大的问题。

溶液除湿系统中以溶液作为吸湿材料,利用溶液表面蒸气压与被处理空气的蒸气压之差作为传质驱动力,对空气进行除湿。溶液除湿系统具有可以实现空气温湿度的独立控制,高能效,避免空气除湿后再热或再冷的环节,送风洁净度高等优势,是前述两种常见除湿系统的重要替代方案,在新建锂电池厂或者对既有除湿系统节能改造中有广泛应用。


案例介绍

某锂电池生产厂房位于南方某市,夏热冬冷。锂电池正极的生产过程中需要将石墨粉末、混合黏合剂等溶剂制备成石墨浆料,之后涂抹到铝箔表面。车间要求温度 24±3℃,相对湿度≤40%(绝对湿度在6g/kg到9g/kg之间)。  

现安装有1台30000m³/h风量溶液调温调湿全空气机组一台,新风比例25%。溶液调温调湿空调系统空气处理过程如下图所示: 



状态点为A0 (36℃,60%)的新风在降温除湿段内被降温除湿到A1 (15℃, 40%),然后与来自室内状态点为A2 (24℃, 35%) 回风混合至送风状态点Aout ( 20℃,30% )。 在溶液再生段内,被冷凝器加热后的溶液温度升高,将水分释放给来自室外状态点为R0 (36℃,60%)的新风,实现再生,吸湿后状态点为ROUT( 43℃, 60%)的再生空气被排放到室外。 

在该系统中,热泵的蒸发器为溶液提供除湿所需冷量,热泵的冷凝器为溶液提供再生所需热量,所处理空气直接达到送风状态点,无需另外增加冷源或热源来回调送风温度,消耗额外能量。