日渐普及的传统制冷空调系统带给人们更好的生活条件,但同时也带来很多新的社会问题:能源消耗严重、舒适性不佳、威胁电网安全、污染环境等。为了解决传统制冷空调系统的不足,孕育出溶液除湿空调系统,其中溶液除湿装置与热泵系统新结合的复合式空调系统具有运行稳定可靠、高效节能等优点,能够给人们提供一个美好舒适的生活环境,现在已经成为空调领域的研究热点之一。本文搭建了溶液除湿热泵驱动空调(HPLD)系统实验平台,以低浓度LiCl溶液作为除湿溶液,对机组的除湿性能、再生性能和系统性能进行了实验与理论研究。首先,本文对系统的结构、工作流程和特点进行了详细介绍。系统工作流程包括:溶液循环流程、制冷剂循环流程和空气循环流程,其中溶液循环流程包括自循环和级间循环,能够有效的减少除湿溶液和再生溶液的热量交换频率,强化了除湿效果,提高了系统性能;热泵系统采用空气和溶液共同处理冷凝热的双冷凝器结构,能够充分有效利用冷凝热,实现系统热量的动态匹配;对系统主要部件和测量仪器进行了介绍说明。其次,本文对低温低浓度溶液的除湿性能进行实验研究和理论分析。进行了低温低浓度溶液除湿性能的实验研究,所涉及的溶液浓度范围为18.37%～28.01%,溶液温度范围为9.4℃～23.2℃;建立除湿过程传热传质数学模型,拟合出低温低浓度溶液除湿过程的传热传质系数关联式;利用实验数据验证数学模型和传热传质系数关联式在低温低浓度溶液除湿过程的准确性和适用性,最后利用验证后的数学模型分析溶液和空气各参数对除湿过程除湿量、传热传质系数、除湿效率和湿阻的影响。而后,本文对利用冷凝热实现低浓度溶液再生过程的传热传质特性进行实验研究与理论分析。进行低浓度溶液再生性能实验研究,所涉及的溶液浓度范围为18.51%～28.17%,溶液温度范围为37.8℃～47.9℃;建立再生过程传热传质数数学模型,拟合出传热传质系数关联式;验证数学模型和传热传质系数在冷凝热利用低浓度溶液再生过程的适用性和准确性;利用验证后的数学模型研究再生器溶液和空气进口参数对再生量、溶液出口温度和传热传质系数的影响;最后通过模型计算分析不同冷凝热处理方式和溶液浓度对冷凝热再生利用率的影响。最后,本文对低浓度溶液除湿热泵驱动空调系统的整体性能进行实验研究。采用控制单一变量的方法,重点研究了除湿器空气进口流量、除湿器溶液进口流量、再生器空气进口流量、再生器溶液进口流量、级间溶液循环流量和溶液浓度这6个系统可控参数对冷凝温度、蒸发温度、系统耗功、制冷量和机组能效的影响,揭示了在低浓度溶液条件下,系统各参数之间的动态匹配关系。