传统空调系统通常优先考虑温度参数而牺牲湿度参数,会造成吹风感强、热湿比不匹配、室内空气品质不佳等问题,因此,相比于传统空调系统,更加舒适、节能、绿色的辐射空调系统受到人们的青睐。在辐射空调系统中除湿新风机是湿度调控的核心设备,因此开发和研究除湿新风机是行业发展的必然。首先,本文对传统的除湿新风机的结构进行改进,以500 m3/h风量为基准,设计了一种加入内置制冷循环和全热回收装置且带深度除湿功能的二级除湿新风机组,同时,对辐射空调系统新风量选取原则进行了优化。其次,本文运用Matlab软件建立二级除湿新风机组的仿真模型,并确定了仿真计算的具体流程。本文以表冷器、全热回收装置、压缩机、冷凝器、蒸发器、风机等部件作为仿真的主要对象,仿真程序中各部件模型均根据样机数据进行建模。再次,利用该软件对二级除湿新风机组的工况进行特性研究,对机组进行更加多元化的性能分析,主要分析变制冷量、变迎面风速、变新风干球温度、变新风相对湿度、变回风干球温度、变冷负荷占比分配、变风量、变冷冻水水流量、变冷冻水水温等不同工况下机组性能的变化情况,确定参数的最佳取值区间,对机组除湿性能进行一个整体评估。仿真结果表明:机组迎面风速的减小可以提升表冷器的除湿能力;开启全热回收装置后机组的COP均高于未开启时;表冷器承担总冷负荷比例在70%～80%之间存在一个最佳比例,能实现机组能耗最低;送风温度对冷冻水水流量变化并不敏感,而冷冻水进水温度对机组的除湿量、压缩机功耗及COP影响较大。最后,在实际设计的基础上,对二级除湿新风机组进行了试验测试,本试验重点研究在制冷条件下变新风温度和变回风温度两个工况,通过比较实测值和仿真值来验证仿真模型的正确性。本课题从节能和环保出发,以温度和湿度为主的环境舒适性为标准,为未来二级除湿新风机组的优化改进与节能运行研究提供了较强的理论依据和实践支撑。