在现代工业生产和生活中，空气湿度对环境和物质的影响至关重要。特别是在一些湿度要求严格的场合，如锂电池生产、聚酯切片、防腐、防潮等领域，低湿度的空调环境是保证产品质量和生产效率的必要条件。为了实现这一目的，空气除湿技术显得尤为重要。目前，空气除湿主要有通风除湿、冷却除湿、液体吸湿剂除湿和固体吸附剂除湿四种方法。其中，冷却除湿和固体吸附除湿在空调除湿工程中应用最为广泛。然而，这两种除湿方法各有优缺点，如何优化组合，互补所短，成为了空调系统研究的重要课题。
冷却除湿在一般条件下除湿效果好，性能稳定且能耗较低，因此得到了广泛应用。但在处理低湿要求的空气时，冷却除湿的蒸发器表面温度需要降得很低，容易导致结霜现象，除湿能力下降，能耗增加，甚至无法正常工作。而转轮除湿机则不受露点影响，且除湿量大，特别适用于低温低湿条件下应用。然而，转轮除湿机的再生耗热量大，使得其能耗偏高。因此，将转轮除湿与冷却除湿相结合，形成转轮与冷却除湿组合式空调系统，成为了一种理想的解决方案。【转轮恒温恒湿空调机组】。
转轮与冷却除湿组合式空调系统，即将具有冷热交换的冷却除湿循环系统与转轮除湿相结合，利用制冷系统的吸热除湿进行前期除湿，而利用转轮除湿机进行深度除湿。同时，利用冷凝器的放热来加热再生空气，实现了能量的有效利用。这种组合式空调系统不仅避免了冷却除湿机在低蒸发温度下盘管容易结霜的缺点，还充分利用了系统内部热能，克服了转轮除湿机再生耗热量大的问题，从而实现了冷却除湿与转轮除湿的有机结合。
为了深入研究转轮与冷却除湿组合式空调系统的性能，我们建立了该系统的数学模型，并进行了变工况稳态性能模拟。数学模型包括转轮除湿机模型、蒸发器模型、冷凝器模型、压缩机模型、再生加热器模型以及节流阀模型等。这些模型基于制冷剂气相区状态方程、饱和蒸汽压方程、饱和液体密度方程以及湿空气的热力性质计算公式等理论，能够准确反映系统各部件的运行状态。
在模拟过程中，我们采用了模块化设计方法，将各模型模块既统一构成一个整体，又相互独立，便于独立调用和修改。模拟程序以VISUAL BASIC为编程环境，设计了一个基于WIN98/NT操作平台的转轮除湿与冷却除湿相组合式空调系统性能模拟计算程序。该程序能够模拟计算机组在不同工况下运行时性能系数的变化规律，为系统的进一步研究及优化运行提供参考。
通过模拟计算，我们分析了室外空气温度、含湿量以及处理空气送风量对转轮与冷却除湿组合式空调系统性能的影响。结果表明，该除湿系统的除湿量随环境温度的提高而降低，除湿能耗比则随着环境温度的提高而有所提高。同时，除湿量和除湿能耗比也随室外空气的含湿量的变化而变化。在处理空气送风量方面，除湿量随处理风量的增大而提高，而除湿能耗比则随处理空气量的增大而出现起初减小而后增加的变化。
具体而言，当室外空气温度为25～35℃，室外空气含湿量为22g/kg，处理空气风量为2500m³/h，再生空气风量为2500m³/h时，除湿系统的除湿量随环境温度的提高而逐渐降低。这是因为随着环境温度的提高，空气中的水蒸气含量相对减少，导致除湿量降低。而除湿能耗比则随着环境温度的提高而有所提高，这主要是因为随着环境温度的提高，制冷系统的能耗增加，而除湿量相对减少，导致能耗比提高。
当室外空气含湿量为20～30g/kg，室外空气温度为35℃，处理空气风量为2500m³/h，再生空气风量为2500m³/h时，除湿系统的除湿量和除湿能耗比均随室外空气的含湿量的增加而增加。这是因为随着室外空气含湿量的增加，空气中的水蒸气含量相对增加，导致除湿量增加。同时，由于除湿量的增加，制冷系统的能耗也相应增加，但增加幅度相对较小，因此除湿能耗比也随含湿量的增加而增加。
当处理空气送风量为2000～4500m³/h，室外空气温度为35℃，室外空气含湿量为22g/kg，再生空气风量为2500m³/h时，除湿系统的除湿量随处理风量的增大而提高。这是因为随着处理风量的增大，空气中的水蒸气含量相对增加，导致除湿量增加。然而，除湿能耗比则随处理空气量的增大而出现起初减小而后增加的变化。在处理风量变化的过程中，除湿能耗比出现最小值。这是因为随着风量的增加，制冷系统的能耗和风机的功率均相应增加，但增加幅度并不一致。当风量增加到一定程度时，风机的功率增加对总能耗的影响超过制冷系统能耗的减少，导致除湿能耗比开始增加。
综上所述，转轮与冷却除湿组合式空调系统在低湿环境条件下具有冷却除湿机不可比拟的优良性。它避免了冷却除湿机在低蒸发温度下盘管容易结霜的缺点，同时充分利用了系统内部热能，克服了转轮除湿机再生耗热量大的问题。通过模拟计算，我们分析了系统在不同工况下的性能变化规律，为该系统的进一步研究及优化运行提供了参考。
未来，我们可以进一步深入研究转轮与冷却除湿组合式空调系统的动态性能，考虑系统在实际运行过程中的各种影响因素，如负荷变化、湿度波动等。同时，我们还可以探索更高效的除湿技术和节能方法，以满足不同领域对低湿度空调环境的需求。此外，将转轮与冷却除湿组合式空调系统与其他空调系统相结合，形成复合式空调系统，也是未来研究的一个重要方向。通过不断优化和创新，我们可以为工业生产和生活提供更加高效、节能、环保的空调解决方案。
