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随着国家和军队对南海各相关岛屿的开发和利用，部分岛屿的医院或诊所相继建成并投入运行。南海岛礁湿度大，加上高温、盐雾等其他自然环境因素的复合作用，医疗设备的可靠性和医务人员、住院患者的舒适性明显低于大陆地区，另外，高湿环境造成设备工作不稳定，药材容易失效。高湿还会造成伤病员外伤恢复慢，伤口容易感染，医务人员长期工作和生活容易形成关节炎、风湿与类风湿、皮肤病、烂裆、呼吸系统疾病等职业病。
高盐环境腐蚀性强，市售除湿产品无法满足要求；海岛远离大陆，基础设施相对薄弱，岛上生活用电缺口大，需开发能够普及应用的节能型产品。
本文针对海岛环境特点，提出运用膜全热回收及制冷除湿技术，具备全新风联合除湿膜法除湿+制冷除湿）、全新风膜法除湿、单纯制冷除湿3种独立工作模式，结构小型化、可移动的节能型海岛医用全新风空气除湿机方案，主要用于海岛及沿海高盐高湿环境地区的医院/诊所，用来降低室内空气湿度，降低伤口感染几率，提高设备可靠性和人员舒适性。
1设计方案1.1独立除湿需求除温度外，湿度是关系到室内环境热舒适性的*重要参数。南方热湿气候环境下，室外空气相对湿度经常保持在70%以上，甚至达到80%~90%，且高湿天气持续时间长，对健康和居室质量危害大。在这样的气候条件下，除湿成为空气调节的*重要环节，空调新风潜热负荷占总冷负荷的20%~40%以上，能耗较高。
人体产湿量在200g/人七左右，通常室内湿度要求为12g/kg，送风湿度差4~5g/kg，送风湿度为7~8g/kg，露点为9~10.5丈，则每个人需要的送风量为40~50kg/h，即33~42m3/人，与排除人体产生⑶2所需的新风量相同，且足以满足排除人体产生的其他气体污染物要求。如果送风温差为5~6丈，此送风量能够排除人体发出的显热。综上分析，按上述风量设计海军的新风独立除湿系统，在消除室内全部湿负荷的同时，还能部分降低空调的显热负荷。
所谓新风独立除湿技术是指空调的潜热负荷全部由新风除湿来完成，而空调的显热负荷由其他技术完成，将空调潜热负荷和显热负荷分开进行处理的技术。采用湿度的独立控制不仅可避免采用传统表冷器除湿（先冷却到露点，再加热到送风状态）所造成的巨大能源浪费，提高制冷机运行效率，而且一些新型替代性制冷技术，如冷吊顶、相变蓄冷和天然冷却技术（如深井水回灌取冷）等更易于在工程实际中得到推广，因此开发节能的新风独立除湿系统是建筑节能领域的项重大课题，尤其在我国南方具有广阔的市场前景。
1.2系统设计方案本文设计种新型除湿制冷系统，系统原理图如所示。它由1个膜全热交换器和1个除湿制冷循环构成。单纯膜法除湿时在B点直接从旁路出口通向供风口D；单纯压缩制冷时，系统新风入口A和排风口E关闭，膜全热交换器不启动，直接由压缩机制冷除湿。
蒸发器冷凝器注：实线表示全新风联合除湿的系统硬件处理流程；虚线表示旁路出口基于膜的新风独立除湿制冷系统常温下，全新风联合除湿工作模式下的空气温湿度状态变化如所示。
本系统的核心组件一膜全热交换器，拟采用?种亲水/憎水复合膜，它既能实现水蒸气的选择性高效透过，防止CO2等有害气体渗透，又能提供一定的机械强度，满足工程应用。
1.3主要技术参数的确定气调节设计规范中3.0.6条的规定，客房的新风需求量应不低于30m3/（人！），初步按房间内居住5人计算，则换气需求为30x5=180m3/h.按夏季室外温度30丈（相对湿度90%）来作为新风输入，如果要降为26丈、相对湿度50%，通过查常规大气压下的空气焓湿图（温湿度关系图），新风含湿量为0.023kg/kg，供风含湿量为0.013kg/kg，考虑换气损失，计算系统所需的除湿量为80m3x（0.023kg/kg-0.013kg/kg）=1.8kg/h.考虑到人的散失量和通过门窗的渗透泄露因素，除湿量为l.lxl.8kg/h2.0kg/h.根据新风除湿量需求，设计系统风机、压缩机功率，并进行市场选型。
通过系统计算，确定系统的消耗功率如下：（1全新风联合除湿：矣400W；（2全新风膜法除湿：矣150W；（3）单纯制冷除湿：sS260W.系统在3种模式下工作时，分别需要10~15min可将空气温湿度调节到所需温湿度条件。以此为依据，设计具备温湿度可调、整机能够进行智能判断和间歇启动的控制系统软硬件框架。
20109?2006全新风除湿机中5.6.3条规定的能耗标准，名义风量矣6 000m3带风机的除湿机，除湿效率应大于2.3L/kWh.根据前期工程实际及实验室验证结论，采用上述技术方案，保守估算的除湿效率大于2.6L/kWh. 2系统工作原理新风进入系统后，首先与排风在膜全热交换器中进行热湿交换，回收排风中大部分的干度和冷量，新风温度和湿度降低后流过压缩式制冷除湿机的蒸发器，进一步除湿到送风湿度状态，然后除湿后的空气流过制冷机冷凝器的组盘管，调整温度到送风所需的温度，然后送到室内。新风大部分的除湿制冷任务由膜全热交换器通过回收排风干度和冷量而获得，只有小部分的负荷由蒸发盘管完成，所以压缩机只起辅助除湿作用，它的功耗很小，系统整体效率较高。处理空气流过冷凝器盘管组件，无需用外加热方式升温，相当于间接回收了部分冷凝热，且制冷机冷凝温度得到降低，提高了冷机效率。根据相关理系统用于独立除湿，全年一次能源消耗相当于约4.5x101k/人，与传统无能量回收措施的冷冻除湿技术相比，可以节能30%~40%.该系统并非是膜全热交换器与压缩式冷冻除湿机的简单叠加。蒸发器流过的空气属于低湿气流（13g/kg，蒸发器以除湿为主要任务，所以为了实现有效除湿，蒸发器工作的工况、其结构形式都要特殊设计，以强化除湿。冷凝器兼有加热送风温度的作用，其热负荷与加热所需热量存在着一个匹配的问题，所以冷凝器要设多组盘管，除湿空气只流过部分盘管。除湿空气流过冷凝器，降低了冷凝器温度，提高了制冷机效率，制冷机运行工况和冷凝器结构型式也要重新研发，这些是该系统的技术难点。
3可行性分析及讨论目前的新风独立除湿技术有制冷机冷冻除湿法、转轮除湿法、溶液吸收除湿法等。这几种技术各有优缺点：制冷机冷冻除湿法比较成熟，但由于不能回收排风的显热和潜热，能耗较高，市售的除湿机多采用此种技术；固体吸附法依靠固体吸附床的间歇吸附与脱附，达到除湿制冷的目的，由于固体传热缓慢，吸附床体积笨重；转轮除湿法依靠旋转的蜂窝式转轮实现新风的除湿和蒸发冷却，已经获得长足的进展，但是存在的问题是新风与排风之间容易发生泄漏，且转轮价格较高；近几年发展起来的溶液吸收除湿法获得了较大发展，有很好的应用背景，但是存在的问题是溶液的腐蚀性较高，一般的换热器、管道容易发生腐蚀泄漏，体积也较大。另外，除了制冷机除湿法，固体吸附法、转轮除湿法和溶液吸收法都需要外部热源来对吸湿剂进行再生，对应用场合要求高，适合于有热源或余热可供利用的场合。
当前，人们在保护环境、节约能源等方面的意识不断增强，无论何种方法，提高除湿效率、降低能耗都是研究的核心问题，传统除湿技术的弊端日益显现，研究并提出新型除湿技术便成为关键。
膜法除湿是一种新兴的节能型除湿技术，它利用膜的选择透过性，使空气中的水蒸气优先通过分离膜，从而实现与氧气、氮气的分离。与传统方法相比，膜法除湿具有很多突出优点：除湿过程连续进行，无腐蚀问题，无需阀门切换，无运动部件，系统可靠性高，易维护，能耗小。不同除湿方法的具体性能对比见表1.表1空气除湿装置的性能比较除湿方法分离原理除湿后露点/设备占地面积操作维修设备规模主要设备耗能冷冻法冷凝中小~大型冷冻机、表冷器大吸收法吸收大难大型吸收塔、换热器、泵大吸附法吸附大中中~大型吸附塔、换热器、切换阀大转轮法吸附小难小~大型转轮除湿器、换热器大膜法渗透小易小~大型膜分离器、换热器小膜法除湿在空气湿度较大时效果尤为显著，但当湿度较低时除湿效果有限。这一特性比较适宜在南海岛礁环境下使用。
近4a来，在国家自然科学基金的持续支持下，华南理工大学张立志等对这种基于透湿膜的新风独立除湿制冷技术进行了大量基础性研究，在新型透湿膜的制备方面获得了突破，成功合成了种亲水/憎水复合膜，它可以实现水蒸气的选择性高效透过，水分扩散系数达3.7x102m2/s，比日本同类产品高40%左右。通过对除湿制冷系统进行理论分析，采用综合2种或多种除湿方案，系统的显热回收效率、潜热回收效率、制冷系统总体COP均能够有效提高。
上述理论和技术产品成果，为该方案的可行性提供了基础支撑，方案进一步细化和实验后，可进行小批量定制和试用。
4结语海岛医用除湿机可应用于南海岛礁各医院八诊所内，能够有效降低伤病员外伤感染几率，提高医疗设备的可靠性和医务人员的工作舒适性。
海岛环境电力不足，生活用电缺口大，节能成为海岛医用除湿机的重要指标。将2种除湿方法联合应用更能充分发挥各自的作用，有助于提高除湿效率，降低能耗和成本。
综合考虑上述环境特点和需求，本人采用膜法除湿和压缩制冷除湿相结合的联合除湿方法，设计了小型化、可移动、温湿度连续可调的节能型全新风空气除湿机技术方案，为海岛医用除湿问题的解决提供了有效的途径。
张立志。除湿技术。北京：化学工业出版社，2005.刘晓华，江亿。温湿度独立控制空调系统。北京：建筑工业出版社，2006.石守海，田福义，杨俊平。东南沿海地区弹药库房温湿度调控措施研究。装备环境工程，2007，4王如竹，王丽伟，吴静怡，等。吸附式制冷理论与应用。北京：科学出版社，007.张小松，费秀峰，施明恒，等。蓄能型溶液除湿蒸发冷却空调系统中除湿器研究。东南大学学报（自然科学版），2003，3（1：72-75. 1医疗卫生装备9月第37卷第9期2医疗卫生装备9月第37卷第9期
