1. 当前市场上存在四种主要的空气除湿方法：通风除湿、冷却除湿、液体吸湿剂除湿和固体吸附剂除湿。在空调除湿系统中，冷却除湿和固体吸附剂除湿是最常使用的两种技术。冷却除湿在湿度要求不太严格的环境中表现良好，比如当相对湿度不超过35%到65%之间时，它的效果很不错，而且稳定性强，能耗也相对较低，因此在很多场合得到了广泛的应用。

转轮除湿和冷却除湿各有优势，如果能够结合两者并将它们的优势最大化，同时弥补各自的短板，那么整个系统的性能将会得到进一步提升。例如，转轮除湿机可以在不受空气中水分含量的影响的条件下高效工作，且除湿能力很大，尤其适合在低湿环境下使用。然而，如果完全依赖基于固体吸附原理的转轮除湿机来进行所有除湿任务，可能会因为其再生所需的能耗过大而不经济。

2. 在半导体行业中，湿度是一个关键因素。随着技术的不断发展和外资企业的涌入，中国的半导体制造业正在迅速发展，这对生产环境中的温度、湿度、洁净度和空气流速等方面提出了极高的要求。为了确保产品质量，半导体生产工厂需要在一年四季的不同气候条件下保持稳定的生产环境，这意味着空调系统不仅要实现精确的温度控制，还要能够有效地管理湿度水平。

通常来说，半导体生产过程中的理想温湿度条件是温度保持在22摄氏度左右，相对湿度控制在35%上下。为了达到这样的目标，传统上常常采用冷冻除湿加上后加热（再热）的处理方式，这种方法虽然有一定成效，但它有一个严重的缺陷——冷热抵消导致了巨大的能量浪费。特别是在一些特殊的地区，如华南和华东地区，这些地方的新建半导体工厂大多配备了大新风和大排风系统，这进一步加剧了这一问题的严重性。

因此，越来越多的半导体厂房开始采用一种新的空调系统设计方案，即新风通过新风机组（冷却除湿）和转轮除湿机联合处理的模式。这种组合方式可以更好地满足室内送风温湿度的要求，同时还能大幅减少能源消耗。

3. 下面是一个具体的工程案例研究：

- 设计条件和要求：

- 室内要求：温度22 ± 2°C，相对湿度35 ± 5%，最低露点温度11.5°C，绝对湿度8 g/kg；

- 洁净级别：10K（10000级）；

- 体积：面积2000平方米，高度2.8米；

- 工作人员：30人，车间没有额外的工艺湿负荷；

- 新风量：9500立方米每小时；

- 送风量：120000立方米每小时，正压5 ~ 10帕；

- 室外环境条件：温度35°C，相对湿度70%，绝对湿度25 g/kg。

- 空调系统设计方案及优缺点：

- 方案A：新风机组 + 组合式空气净化装置，空气净化过程包括：

- 新风经过滤器和表冷器处理，降至18℃露点；

- 与室内回风混合后再次经过表冷器，降至11.5℃露点；

- 进一步加热至送风温度18.5℃后送入车间。

分析：假设车间内部没有产湿源，送风露点需与车间内部一致，即11.5℃。这样所需的总冷量和再热量分别为：

- 新风冷负荷：9500 * 1.2 * (101.2 - 32.2) / 3600 = 162 kW；

- 回风冷负荷：120000 * 1.2 * (44 - 33) / 3600 = 440 kW；

- 再热负荷：120000 * 1.2 * (39.8 - 33) / 3600 = 272 kW。

总功耗为：冷量602 kW，热量272 kW，实际抵消272 kW。但由于车间内部不可避免地会产生湿负荷，实际上可能需要更低的送风露点来匹配，这将导致更多的冷热抵消。此外，由于新风的焓值很高，很难直接通过新风表冷器将其冷却至11℃露点，通常需要先与回风混合，然后再用表冷器处理。这种系统在夏季需要同时满足制冷（控温和除湿）和制暖（满足湿度要求）的需求，甚至在过渡季或冬季也需要启动制冷机组仅仅用于除湿，然后通过后加热补偿来实现温度控制，造成了大量能源浪费。

- 方案B：新风机组 + 转轮除湿机 + 组合式空气净化装置，空气净化过程包括：

- 新风经过滤器和表冷器降至18℃露点；

- 随后通过转轮除湿机进行等焓除湿，空气露点降至4℃，绝对湿度降至5.2 g/kg，温度升至42℃；

- 与回风混合后，温度变为23.5℃，绝对湿度增至7.9 g/kg；

- 最后通过后表冷器降温至送风温度18.5℃。

能耗计算：

- 新风表冷冷负荷：9500 * 1.2 * (101.2 - 50) / 3600 = 162 kW；

- 除湿机能耗：125 kW；

- 后空调冷负荷：120000 * 1.2 * 1.005 * (23.5 - 18.5) / 3600 = 201 kW；

总功耗为：冷量363 kW，热量125 kW。

- 方案对比：

- 传统冷冻除湿 + 后加热系统 vs. 转轮除湿机系统

- 新风表冷能耗：162 kW vs. 162 kW；

- 后表冷器能耗：440 kW vs. 201 kW；

- 电加热能耗：272 kW vs. 125 kW；

- 总功耗（折算为电能）：383.8 kW vs. 193 kW。

由此可以看出，使用转轮除湿机系统相比传统方案节省了约45%的能量。此外，由于转轮除湿机能够进一步去除空气中的水分，以抵消车间的其他室内湿负荷，特别是在系统初始调试或生产未满载期间，这种系统运行起来更加安全可靠，完全符合半导体洁净车间全天候的生产需求。

4. 转轮与冷却联合式除湿空调系统的特点：

- 将具有冷热交换功能的冷却除湿循环系统与转轮除湿技术相结合，利用制冷系统的吸热除湿进行初步除湿，然后利用转轮除湿机进行深度除湿。

- 该系统常用的工作流程包括：冷却除湿、转轮除湿、等湿冷却、再生加热、绝热再生五个步骤。

- 总结：在一定范围内，冷却除湿的效果很好，且稳定性强，但随着湿度要求的降低，其除湿能力也会相应减弱。在这种情况下，选择转轮与冷却联合除湿系统可以获得最佳效果。该系统充分利用了冷却除湿机在高露点下的节能特点，同时也发挥了转轮除湿机在低温低湿条件下的强大除湿能力。在低湿环境中，转轮与冷却联合式除湿空调系统相较于单纯的冷却除湿机更具优势。