在現代工業生產和生活中，空氣濕度對環境和物質的影響至關重要。特別是在一些濕度要求嚴格的場合，如鋰電池生產、聚酯切片、防腐、防潮等領域，低濕度的空調環境是保證產品質量和生產效率的必要條件。為了實現這一目的，空氣除濕技術顯得尤為重要。目前，空氣除濕主要有通風除濕、冷卻除濕、液體吸濕劑除濕和固體吸附劑除濕四種方法。其中，冷卻除濕和固體吸附除濕在空調除濕工程中應用最為廣泛。然而，這兩種除濕方法各有優缺點，如何優化組合，互補所短，成為了空調系統研究的重要課題。
冷卻除濕在一般條件下除濕效果好，性能穩定且能耗較低，因此得到了廣泛應用。但在處理低濕要求的空氣時，冷卻除濕的蒸發器表面溫度需要降得很低，容易導致結霜現象，除濕能力下降，能耗增加，甚至無法正常工作。而轉輪除濕機則不受露點影響，且除濕量大，特別適用于低溫低濕條件下應用。然而，轉輪除濕機的再生耗熱量大，使得其能耗偏高。因此，將轉輪除濕與冷卻除濕相結合，形成轉輪與冷卻除濕組合式空調系統，成為了一種理想的解決方案?！?strong>轉輪恒溫恒濕空調機組】。
轉輪與冷卻除濕組合式空調系統，即將具有冷熱交換的冷卻除濕循環系統與轉輪除濕相結合，利用制冷系統的吸熱除濕進行前期除濕，而利用轉輪除濕機進行深度除濕。同時，利用冷凝器的放熱來加熱再生空氣，實現了能量的有效利用。這種組合式空調系統不僅避免了冷卻除濕機在低蒸發溫度下盤管容易結霜的缺點，還充分利用了系統內部熱能，克服了轉輪除濕機再生耗熱量大的問題，從而實現了冷卻除濕與轉輪除濕的有機結合。
為了深入研究轉輪與冷卻除濕組合式空調系統的性能，我們建立了該系統的數學模型，并進行了變工況穩態性能模擬。數學模型包括轉輪除濕機模型、蒸發器模型、冷凝器模型、壓縮機模型、再生加熱器模型以及節流閥模型等。這些模型基于制冷劑氣相區狀態方程、飽和蒸汽壓方程、飽和液體密度方程以及濕空氣的熱力性質計算公式等理論，能夠準確反映系統各部件的運行狀態。
在模擬過程中，我們采用了模塊化設計方法，將各模型模塊既統一構成一個整體，又相互獨立，便于獨立調用和修改。模擬程序以VISUAL BASIC為編程環境，設計了一個基于WIN98/NT操作平臺的轉輪除濕與冷卻除濕相組合式空調系統性能模擬計算程序。該程序能夠模擬計算機組在不同工況下運行時性能系數的變化規律，為系統的進一步研究及優化運行提供參考。
通過模擬計算，我們分析了室外空氣溫度、含濕量以及處理空氣送風量對轉輪與冷卻除濕組合式空調系統性能的影響。結果表明，該除濕系統的除濕量隨環境溫度的提高而降低，除濕能耗比則隨著環境溫度的提高而有所提高。同時，除濕量和除濕能耗比也隨室外空氣的含濕量的變化而變化。在處理空氣送風量方面，除濕量隨處理風量的增大而提高，而除濕能耗比則隨處理空氣量的增大而出現起初減小而后增加的變化。
具體而言，當室外空氣溫度為25～35℃，室外空氣含濕量為22g/kg，處理空氣風量為2500m3/h，再生空氣風量為2500m3/h時，除濕系統的除濕量隨環境溫度的提高而逐漸降低。這是因為隨著環境溫度的提高，空氣中的水蒸氣含量相對減少，導致除濕量降低。而除濕能耗比則隨著環境溫度的提高而有所提高，這主要是因為隨著環境溫度的提高，制冷系統的能耗增加，而除濕量相對減少，導致能耗比提高。
當室外空氣含濕量為20～30g/kg，室外空氣溫度為35℃，處理空氣風量為2500m3/h，再生空氣風量為2500m3/h時，除濕系統的除濕量和除濕能耗比均隨室外空氣的含濕量的增加而增加。這是因為隨著室外空氣含濕量的增加，空氣中的水蒸氣含量相對增加，導致除濕量增加。同時，由于除濕量的增加，制冷系統的能耗也相應增加，但增加幅度相對較小，因此除濕能耗比也隨含濕量的增加而增加。
當處理空氣送風量為2000～4500m3/h，室外空氣溫度為35℃，室外空氣含濕量為22g/kg，再生空氣風量為2500m3/h時，除濕系統的除濕量隨處理風量的增大而提高。這是因為隨著處理風量的增大，空氣中的水蒸氣含量相對增加，導致除濕量增加。然而，除濕能耗比則隨處理空氣量的增大而出現起初減小而后增加的變化。在處理風量變化的過程中，除濕能耗比出現最小值。這是因為隨著風量的增加，制冷系統的能耗和風機的功率均相應增加，但增加幅度并不一致。當風量增加到一定程度時，風機的功率增加對總能耗的影響超過制冷系統能耗的減少，導致除濕能耗比開始增加。
綜上所述，轉輪與冷卻除濕組合式空調系統在低濕環境條件下具有冷卻除濕機不可比擬的優良性。它避免了冷卻除濕機在低蒸發溫度下盤管容易結霜的缺點，同時充分利用了系統內部熱能，克服了轉輪除濕機再生耗熱量大的問題。通過模擬計算，我們分析了系統在不同工況下的性能變化規律，為該系統的進一步研究及優化運行提供了參考。
未來，我們可以進一步深入研究轉輪與冷卻除濕組合式空調系統的動態性能，考慮系統在實際運行過程中的各種影響因素，如負荷變化、濕度波動等。同時，我們還可以探索更高效的除濕技術和節能方法，以滿足不同領域對低濕度空調環境的需求。此外，將轉輪與冷卻除濕組合式空調系統與其他空調系統相結合，形成復合式空調系統，也是未來研究的一個重要方向。通過不斷優化和創新，我們可以為工業生產和生活提供更加高效、節能、環保的空調解決方案。
