在空调领域中,冷却除湿作为一种除湿效率高,除湿性能稳定,前期投资和运行费用都较低的空调除湿技术,被广泛运用于各行各业中^[1]。然而在实际应用中,经空调冷却除湿过后的送风往往温度较低,直接送入室内易造成送风温度场不均匀、室内人员不舒适感增加等问题^[2]。为解决这类问题需要将换热器除湿过后的空气进行再热,但由此又会产生冷量、热量的相互叠加而造成的能源浪费。因此,本文设计了一种除湿与再热复合系统,可以利用除湿冷冻水回水中的冷量对新风进行预冷,并用预冷过后的热量对送风进行再热。本文先进行除湿与再热复合系统进行理论分析,结合空调系统除热除湿的特性,以分析建筑空间内湿负荷来源以及热湿控制规律,掌握换热器的换热过程、换热特性以及换热器的热工计算方法。结合以上理论分析内容,本文进一步设计出除湿与再热复合系统,对其工作原理以及空气处理过程进行分析,为掌握除湿与再热复合系统在实际运行工况下的性能,对除湿与再热复合系统的空气处理装置进行设计计算,并对装置中各换热器、循环水泵等主要部件进行选型,实际制作了一台除湿与再热实验样机,并搭建了实验平台。最后,采用焓差法对实验样机在设计工况以及不同迎面风速、冷冻水出水温度、进风干球温度与进风含湿量等多种工况下进行探究性实验研究,根据实验样机进口、新风/除湿/再热换热器出口状态参数以及水温,得到系统以及各换热器的换热量随旁通水流量的变化趋势规律,分析旁通阀门的开度对系统除湿、再热的影响,并验证除湿与再热复合系统结构的可行性。实验结果表明:（1）旁通水流量0.9m³/h,水流速1.41m/s时机组可得到系统换热量最小值以及再热干球温度最大值。设计工况下,与不开启旁通阀门时相比系统换热量降低了12.0%,除湿后出风含湿量降低了0.58g/kg,再热干球温度升高了5.94℃。（2）在旁通水流量1.2m³/h、水流速1.88m/s时机组可得到再热换热器再热温差最大值,设计工况下机组可将除湿过后的新风进行升温7.4℃。（3）随着旁通水流量的增加,新风换热量与再热换热量差值越来越大,当旁通水流量增大到1.2m³/h后,继续增大旁通水流量对再热换热量影响效果不大。（4）适当的降低迎面风速,可得到较高的出风温度以及较低的含湿量;适当增大冷冻水进出水温差,可得到较高的出风温度;适当减小冷冻水出水温度,可得到较低的含湿量时;适当增大进风干球温度、含湿量,可得到较高的出风温度。本文所研究设计的除湿与再热复合系统,能够减小制冷能耗并降低出风状态点含湿量,实现对冷冻水冷量的梯级利用,可减少冷量、热量相互叠加而造成的能源浪费。其研究成果能为除湿与再热复合系统设计参数的确定、设备的正确选型计算以及该机组开发利用提供一定的参考意义。