实现热泵空调循环节能运行是缓解我国能源压力、达到减排目标的重要途径。基于此出发点,本项目围绕以除湿(蒸发/冷凝器)换热器替代传统热泵循环蒸发/冷凝器的新型一体化除湿热泵循环展开。在研究过程中,首先明确了一体化除湿热泵循环的优化构建方法,发展了新循环的分析评价方法与理论,揭示了其节能潜力与应用前景。在此基础上,针对循环区别于常规压缩式循环的蒸发/冷凝温度区间,对制冷剂进行了优选。同时,基于干燥剂降温除湿热力过程的传热传质模型建立干燥剂优选准则,明确复合干燥剂的优选方案及制备方法。进一步,对除湿换热器的耦合传热传质性能进行了理论与实验研究,提出了其传热传质弱关联耦合特性。通过构建完整的除湿热泵动态模型,理论上验证系统可行性并揭示了其热力学特性与能耗特点。最后,搭建了除湿热泵实验台,并在夏冬季工况下进行性能测试,探讨系统控制策略并据此优化系统设计,提高了系统能效与适应性。通过上述工作的开展,在理论方面:构建具有温湿度弱关联特性的新型除湿热泵循环,同时提出了新型循环制冷剂与干燥剂的优选原则,即理想的吸附剂在吸附-解吸平衡时有较大的单位质量含水率差和较大的涂敷密度,另外,揭示了循环传热传质弱耦合特性。在技术方面:确定了新型循环在15-20oC蒸发温区、40-50oC冷凝温区下制冷剂(R32和R410A)的选取,发现了吸湿盐修饰多孔物理吸附剂提升循环潜热负荷处理能力,优化了LiCl-介孔硅胶复合吸附剂的制备方法和涂敷工艺。建立了可准确预测除湿蒸发/冷凝器的双热源耦合传热传质数学模型及系统动态热力学模型。搭建了一体式除湿热泵循环的实验测试系统,在上海夏季工况下系统COP达到6.0以上,较传统空调热泵提升近一倍。项目成果发表SCI论文34篇,EI论文9篇,出版英文编著2本,申请我国发明专利15项,申报PCT国际专利2项。作为一种高效的空调热泵,形成了广泛国际影响,做国际大会报告5次。新型循环开拓了热泵空调领域研究的新思路,为空调产业发展提供了新方向。 2100433B