传统空调系统存在热湿耦合现象,具有能耗高和舒适性差的缺点。由多组件构成的复合式空调系统是一个很好的替代方案,其除湿方式主要有溶液除湿、固体干燥剂除湿和冷却除湿。然而,采用溶液除湿或固体干燥剂除湿的空调系统存在设备成本高、系统复杂、干燥剂再生过程需要热源等问题,因而没有在民用住宅中大范围使用。但是,多蒸发器系统不会出现这些的问题,并且具备很好的热湿独立处理能力。因此,本文对一种两级压缩双温空调系统进行了研究,该系统由两个室内换热器、一个室外换热器、两个压缩机和两个膨胀阀组成。在制冷工况下,其中一个室内换热器在较高的蒸发温度下工作,承担空调房间大部分的显热负荷;另一个在较低的蒸发温度下工作,通过处理新风来承担空调房间的潜热负荷和部分显热负荷。数学建模是一种经济、省时、实用的方法,本文采用数学建模的方法来研究两级压缩双温空调系统的节能性,并开展了以下工作:(1)详细介绍了建模过程,并用文献中的实验数据对模型进行了验证;(2)分析了低温蒸发器换热面积与室内换热器总换热面积之比(RA)对性能系数(COP)的影响;(3)在不同的气候条件下,计算了系统的COP和节能率;(4)以最小生命周期成本(LCC)为目标,用遗传算法来搜索三个换热器管长的最优值。计算结果表明,RA从0.25增大到0.5时,COP先增大后减小,当RA等于0.35时,COP达到最大值。在制冷工况下,随着室外空气温度的升高或相对湿度的增大,系统的COP逐渐减小;而节能率随室外空气温度的降低或相对湿度的增大而增大,节能率为12.6%~30.97%。优化后,该系统的初投资增大了815.52元,但运行费用减小1107.07元。综合来看,LCC减小了291.55元。