文物保存和展出对于其所处的微环境要求很高,微环境控制系统已经成为文物保护工作者们研究的重点。其中,对于布置简易而分散的小型独立展柜,国内外的博物馆和文物保护研究机构一直致力于开发出一种小型、简单、无噪声的微环境控制系统。本文介绍了一种基于扩散吸收式制冷的文物展柜微环境湿度控制系统,该系统采用无运动部件、无噪声的扩散吸收式制冷系统作为冷源,用直接接触式除湿方法处理展柜内的空气,具有结构简单、控制方便、效率较高等特点,十分适合用于博物馆文物展柜的微环境控制。针对所提出的这种基于扩散吸收式制冷的文物展柜微环境湿度控制系统,本文主要进行了以下三方面的研究：1、首先,由计算所得典型文物展柜除湿所要求的制冷量为15 W,选取了蒸发温度为6.2℃时,制冷量为21 W的扩散吸收式制冷机芯。结合博物馆独立文物展柜微环境控制的要求,以及制冷系统的结构和工作特点,对微环境控制系统的结构进行了设计,提出将蒸发器置于水中的思路,采用直接接触式除湿法对展柜内的空气进行循环处理,同时实现冷凝水收集的功能。2、其次,建立了空气与水在水槽内与水直接接触时发生冷凝的简化的数值模型,采用FLUENT进行稳态计算,用计算结果与已有经验关联式进行对比,相对误差在20%左右。基于此模型,分析了冷凝速率与空气进口参数、水温等参数之间的关系,发现在换热器结构一定的情况下,空气流速较低时除湿效率更高；但如维持原有的送风量不变并减小空气流道截面积,则可极大地提高除湿效率；计算还发现,在临界水温下除湿效率最高,临界水温与空气流速无关,主要是由空气温度和相对湿度决定的。3、搭建了微环境湿度控制系统样机和实验测试台。系统采用PLC进行控制,并用数据采集仪进行数据传输和记录。采用控制风机启停的方式时,系统在各种外界环境中均可将展柜内空气的相对湿度控制2.0%以内,但在全天候变工况下的控制精度相对较差；采用控制制冷机芯启停的方式也可维持湿度稳定,但蒸发管表面温度呈周期性波动；通过控制制冷机芯的发生器加热功率,系统在稳定状态下,蒸发管表面温度基本稳定,展柜内的相对湿度的波动在2.0%以内,并且加热功率越大,稳定时蒸发管表面温度和展柜内相对湿度越低,但加热功率达到一定值后不再降低。总体而言,采用三两种方式均能够实现控制展柜内相对湿度的目的,且波动值均满足要求,展柜内相对湿度在40～75%之间连续可控。