近期，课题组博士生刘鹤群、硕士生耿怡宁（导师：苏醒副教授）在Energy Conversion and Management (Q1, IF:9.9)上发表了关于除湿转轮联合单集中式热泵与双分离式热泵系统的能耗比较研究。该研究考虑了五个典型气候区（严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬温、温和地区）、三个室内湿度控制目标（20%~40%）和四种冷负荷（15~30kW）对系统配置选择的影响，通过比较单集中式热泵-转轮系统与双分离式热泵-转轮系统在夏季不同工况下的能耗，以确定两种系统的使用界限。研究结果将为热泵转轮系统的优化设计提供依据，以更节能地满足工业场景的除湿要求。

https://doi.org/10.1016/j.enconman.2025.119624

研究背景：

现有研究中对于热泵转轮系统的优化研究多集中于回风系统和除湿转轮的配置上，缺乏对热泵配置的研究。对于将多个蒸发器和冷凝器串联起来形成的单集中式热泵转轮更节能，还是形成多个独立的分离式热泵系统更高效，目前还没有达成共识。尽管单集中式系统和双分离式系统在行业中广泛使用，但对这两种系统的比较研究仍然不足，尤其是在不同室外条件和室内湿度控制目标下的能耗方面。这些系统的使用界限不明确，主要依赖于经验判断。不当的系统配置将导致除湿能力与实际需求之间的不匹配，从而可能造成不必要的能源消耗。

研究结论：

本研究对单集中式热泵-转轮系统和双分离式热泵-转轮系统进行了比较研究，建立了两种系统的能耗计算模拟模型，并通过HPDW实验台验证了模型的有效性。通过模拟计算，本研究评估并分析了两种系统在不同典型气候区、室内湿度控制目标和室内冷却负荷条件下的能耗，并明确了单集中式热泵系统与双分离式热泵系统之间的使用界限。研究的主要结论如下：

(1)在严寒、寒冷、夏热冬冷和夏热冬温地区，单集中式热泵-转轮系统比双分离式热泵系统能效更高。而双分离式热泵系统更适合于室外湿度较低的环境。

(2)当室内湿度控制要求不严格，相对湿度保持在30 %以上时，双分离式热泵-转轮系统比单集中式系统更节能。然而，在需要严格控制室内湿度的条件下，特别是相对湿度需要保持在20 %以下时，单集中式热泵-转轮系统更节能。

(3)无论室内冷负荷如何，单集中式热泵-转轮系统的能耗始终低于双分离式系统，并且能耗差距将随着室内冷负荷的增加而增大。