转轮除湿空调系统是一种全新的空调系统，热泵与转轮的联合运行实现了系统的自我再生，无需额外提供再生能耗，此外硅胶转轮还有净化空气的作用，硅胶转轮在除湿的同时能够将室内的污染物吸附连同室内余湿一起排出室外，整个除湿过程在干工况下完成，从而避免了霉菌的滋生，改善了室内空气品质，为人们提供了一种更舒适健康的室内环境。本文介绍了双转轮双热泵空调系统及单转轮单热泵空调系统，并对单转轮单热泵空调系统形式进行了夏季工况性能试验。双轮双热泵热泵空调系统对两台热泵蒸发器换热面积的匹配、热泵工质的匹配以及实验操作都有很高要求，此系统有待进一步理论计算与实验研究。单转轮单热泵空调系统的热湿处理流程是：硅胶转轮对处理风（室外新风与室内回风按一定比例混合）进行除湿，然后经由热泵蒸发器对其冷却降温至室内送入状态点。同时室外新风经过热泵冷凝器加热后对转轮再生，无需辅助热源完全满足转轮再生。本文基于能量守恒方程与质量守恒方程，以转轮内单通道为研究对象，推导了控制体与干燥剂间的质量方程与能量方程及干燥剂的传热方程与传质方程，四个控制方程外加相应的补充方程与边界条件，以MATLAB为平台，通过编程对转轮进行了数值求解与计算。本文参考天津地区气候参数，搭建单转轮单热泵空调系统的试验台，对多种工况下单转轮单热泵空调系统的性能进行了实验研究。当室外空气温度从28℃~40℃变化且含湿量从8~22g/kg变化时，新风按20%比例与室内回风混合，混合风经过硅胶转轮除湿后再由热泵蒸发器冷却降温。实验结果表明夏季工况下，经过热泵蒸发器冷却后的处理风能够满足室内送风要求，在大多数工况下，从热泵蒸发器出来的处理风温度稳定在19℃左右；在各种工况下热泵机组COP的均值为2.73；硅胶转轮的平均除湿率为0.33，转轮除湿率比较理想。各种工况下从热泵冷凝器出来的再生风温度平均值是62.48℃，冷凝器的出风温度足可对转轮进行再生。