随着生活水平的提高,人们对室内环境的要求越来越严格,除了满足空气温度要求外,还要合理地控制空气湿度。近几年,转轮除湿空调系统作为一种全新运行模式的空调系统,不仅能满足室内温湿度要求,还能吸附室内VOC,逐渐被人们所重视。然而,吸附剂再生过程中需要较高的温度,这也是转轮除湿净化过程中最主要的能耗。分级再生方式已被证明能降低转轮的再生温度需求,改善系统热力性能,但目前对分级转轮研究只关注于热湿耦合的结果,而不考虑VOC类污染物的影响;此外,对于不同分级再生模式的吸附特性也有待进一步研究。本文首先确定转轮三区式、四区式及两级再生的分级再生模式,选择硅胶作为吸附剂,VOC类污染物首选甲苯,利用Visual Basic软件建立分级再生转轮内热量、湿度和VOC类污染物耦合吸附模型。对于不同分级再生模式,比较不同影响因素下转轮的除湿量和VOC吸附性能,并分析不同影响因素下分级再生转轮除湿量与吸附甲苯浓度的变化规律。结果表明:随着空气入口温湿度的增加,两级转轮除湿量变化最大,二区转轮吸附甲苯浓度变化最大;当处理区进口甲苯浓度不同时,对转轮除湿效果基本没有影响,三区转轮吸附甲苯浓度变化最大;不同分级再生转轮满足最大除湿量时对应的转速不同,当转速增加时,四区转轮吸附甲苯浓度变化最大:随着吸附剂材料比热的升高,四区转轮除湿量变化最大,二区转轮吸附甲苯浓度变化最大;当处理风量增加时,两级转轮除湿量变化最大,三区转轮吸附甲苯浓度变化最小。本文还提出了将分级再生转轮和冷凝热回收技术相结合的空调系统,根据我国建筑气候分区,利用DesT软件模拟典型城市某别墅的热湿负荷,分别计算分级再生的转轮除湿空调系统的性能参数,结果分析如下:与二区除湿空调系统相比,由分级再生转轮组成的复合式空调系统的整体性能均得到改善,系统的制冷剂质量流量减少了,蒸发器的制冷负荷明显减少,总负荷能耗也明显减少,空调系统的(?)效率有所提高;对温度较低、湿度相对较低或较为温和的地区,三区分级再生转轮除湿空调系统相对更节能;在温湿度相对温和的地区,分级再生转轮的节能效果相差不大,但四区转轮的(?)效率相较于其他转轮更高;对于温湿度均相对较高的地区,三区转轮空调系统节能不明显,两级转轮的节能效果最显著。