传统蒸汽压缩空调的冷凝除湿过程将降低空调性能系数。基于除湿换热器的干燥剂冷却系统将热湿空气中的显热负荷和潜热负荷分离,从而解决上述缺点。为实现除湿换热器热湿传递强化,本文从复合干燥剂制备、微通道结构尺寸优化和结合蒸发冷却应用三方面对微通道除湿换热器的热湿传递性能进行研究。本论文的主要研究内容和结论如下:(1)通过实验确定了静电喷涂法制备除湿换热器的最佳喷涂条件和固化条件。制备了碳基复合干燥剂,研究了复合干燥剂的表面形貌、吸附动力学和水蒸气吸附等温线。结果显示,复合干燥剂的导热系数几乎是硅胶的1.6倍,密度比纯活性炭提高25.3%。基于LDF模型和D-A方程拟合的干燥剂吸附特性曲线相关系数均为0.98以上。在相对湿度为60%下,复合干燥剂的水分吸附量达到1.1 kg/kg,相比于纯活性炭提高0.9 kg/kg。(2)理论推导了微通道的传热系数和水分传递系数。热湿传递系数均随气流速度的增加而增大。翅片间距和扁管间距越小,微通道的热湿传递系数越大。干燥剂涂层越厚,水分传递系数越大,传热系数越小。冷却水温度越低,空气流速越快,除湿性能越好。(3)提出了一种关于微通道除湿换热器的瞬态热湿运输数学模型。搭建了基于微通道除湿换热器的除湿冷却系统对数学模型进行验证,验证结果误差小于15%。较大的翅片间距和扁管间距有利于除湿。系统的电力性能系数COP_e在2.0左右,除湿能力最高为1.57 kg/h。(4)实验搭建了利用微通道除湿换热器进行除湿的蒸发冷却空调系统。在昆明春夏季典型天气条件下,蒸发制冷效率理论可达86%以上。模式III下微通道除湿换热器的平均除湿量为4.98 g/kg,热性能系数为1.02,相比于模式II分别提高了2.34 g/kg和0.2。全天运行中,空调系统的制冷量和电力性能系数最大值为1.53 k W和2.68。除湿换热器吸收湿空气中的水蒸气,提高了系统制冷量,降低了送风湿度。