空气湿度控制对改善生活和工作环境以及提高工艺质量都有着重要的作用。转轮除湿空调系统将除湿转轮与常规空调系统相结合，使室内的温度和湿度达到了较高的控制精度。本文分析了转轮除湿空调系统的能耗特性，研究了影响转轮除湿性能的主要因素，对转轮的运行过程进行了热力学评价，提出了改善其热力特性的方法。本文基于BIN方法以某办公楼为例建立了转轮除湿空调系统的能耗分析模型，对转轮除湿空调系统与常规冷却除湿空调系统的全年运行能耗进行了比较，发现虽然转轮除湿空调系统能够实现温湿度独立控制，达到精确的湿度控制，但由于转轮再生加热的能耗过大，使得转轮除湿空调系统总能耗要高出常规冷却除湿空调系统。在舒适性空调以露点送风的系统中，其总能耗约高出2.3倍，在要求较高的室内参数控制精度的工艺性空调中，两者相差不大。因此，对于舒适性空调系统，采用转轮除湿空调系统必须以降低转轮再生能耗作为技术支撑，或使用余热或可再生能源(太阳能等)进行转轮再生；对于温湿度控制严格的工艺性空调系统，选用转轮除湿空调系统则更能满足精度控制的要求。本文建立了除湿转轮性能测试装置，对影响除湿转轮性能的因素进行了实验测试，分析了再生温度、再生面积、处理空气温度及含湿量、处理空气流量等对除湿转轮性能的影响。结果表明：转轮在低温高湿的环境中，除湿效果更明显；再生温度为120℃时转轮再生效果最好，除湿性能系数最大；处理空气流量与转轮的除湿性能系数存在最优值；再生角为90°时，转轮再生比较充分，解吸效果更显著。本文引入火用效率的概念对除湿转轮进行了热力学分析，结果显示，由于以电能作为驱动能源的除湿转轮的代价火用较高，而其收益火用(进出口湿空气的扩散火用差)则相对较小，造成了除湿转轮的火用效率不高。通过分析，提出了利用除湿转轮的再生排气或处理侧出口空气与再生加热器之前的空气进行显热交换，提高除湿转轮火用效率，达到节能的目的。