传统的供热通风与空气调节系统通过冷凝的方式除湿，在给空气除湿的同时，也把空气冷却了。在大多数情况下，建筑物的显性负载占了制冷负载的大部分，而隐性负载（除湿负载）只占很小一部分。但是，由于除湿需要的冷源温度比降温所需的冷源温度要低得多，因此冷却水的温度必须降得足够低，以满足冷凝除湿的要求。此外，显性负载和隐性负载之比很大程度上随室外天气、室内人员的数量、室内设备和照明方式的变化而变化。所以，室内温度和室内湿度这两个参数，很难通过冷却旋管冷凝这一种方式进行有效的调节。实践中，在室内湿度升高时，为了除湿，就调低设定的温度值。当空气通过了冷凝旋管后，再将空气加热到合适的温度，这样就造成了很大的能源浪费。
为了避免上述的问题，温度、湿度独立控制空调系统以其合适的工作方式独树一帜，它可以让温度和湿度分别通过温度控制子系统和湿度控制子系统独立地进行控制。另外，温度控制子系统中用来降温的旋管的温度可以大幅提高，也就是说，可以从当前的7℃提高到17℃，于是就可以提升制冷机的工作状况，甚至可以实现不受周围环境影响的自由调温。
在混合式干燥剂除湿与空调系统上，已经有很多人进行过研究，他们通过把液态、固态干燥剂和传统的冷却系统进行整合，达到避免过度冷却的目的。液态干燥剂在最近几年有了长足的发展，因为它有一个很显著的优点，可以在高于露点温度的情况下除湿，避免了冷却后重新对空气加热的过程。有许多人，包括Yadav, DryKor Ltd. 和Liu et al. Chen et al.等，已经对如何提升它的效果进行了深入的研究。他们设计了一个独立的除湿空调系统，它用热水驱动液态干燥剂，并且把18-21℃的冷却水供给北京的一个办公大楼。与传统的空调系统相比，这个系统节省了30%的制冷费用。由Ma et al测试的混合系统的工作效果比传统水蒸气压缩系统好44.5%，隐形负载为30%，并且这两个优势分别可以提高到73.8%和42%。此外，关于混合系统在天气很热且潮湿的地区的可行性和工作情况的专门研究也得到了大力支持。
本文将对深圳的一个办公大楼里面的THIC空调系统的真实工作情况进行调查研究。在这个THIC系统里，由热泵驱动的液态干燥剂新鲜空气处理单元被用来处理室外的空气，去除所有的隐性负载并给整个空间提供足够的新鲜空气。
那个为室内终端设备提供17.5摄氏度的冷却水的高温冷却装置被用来控制室内温度。THIC系统的工作原则和工作情况测试结果都将在本文中得到展示，我们还将对改善系统的工作表现提出建议。
深圳的这个空调系统的基本信息如下。
这个五层的办公大楼坐落于中国深圳，总共建筑面积为21960平方米，从一楼到五楼分别为5940平方米、5045平方米、3876平方米和3908平方米。深圳户外的天气全年都很热且潮湿，年室外空气相对湿度大约为80%，夏天的适度比高达20g/公斤干空气。整栋建筑在相当长的时间内需要制冷和除湿，但是在冬季却不需要制热和加湿。所以，如何处理湿气就成了这个亚热带城市的关键问题。
THIC系统的工作范围包括一至四楼，净面积13180平方米，而第五楼由若干个独立的空调来调节温度，因此它不在我们讨论的范围内。
图4右边是湿度控制子系统，包括9个为整个空间提供足够干燥空气的的液态干燥剂新鲜空气处理单元。由于能提供的新鲜空气的容量与建筑内的人的数量是成比例的，所以污染物、二氧化碳和人释放的隐形热量都能通过这些新鲜空气排出。图5描述了由液态干燥剂构成的新鲜空气处理器的原理图，它包括一个两步总热量恢复装置和一个与冷藏周期耦合的两步空气处理装置。LiBr被用作这些空气处理器里的液态干燥剂。总热量恢复装置用来恢复由于室内废气造成的能量损失，以便减少新鲜空气处理过程中的能量消耗。在由热泵驱动的空气处理装置中，除湿模块里面的稀释溶液被冷凝器的废热加热，在重造模块中集中，然后这个浓缩的热溶液通过热交换器和蒸发器，于是温度降低，然后再进入除湿模块，最后，它被用来去除新鲜空气中的湿气。总体上看，液态干燥剂新鲜空气模块要除掉空气中的热量，需要在热泵和溶液泵上花费5倍的能量，这主要归结于以下原因：（1）通过总热量恢复装置，充分利用了室内废气的冷却功能，以去除新鲜空气中的热量。（2）蒸发器的冷却容量和冷凝器的废热气都被用来改善空气处理过程（3）由于在这个液态干燥剂装置中的蒸发温度比传统冷凝除湿系统的要高很多，所以热泵的效率得到了很大的提升。此外，正如图5中所展示的，供应的空气的温度比室内空气温度低，所以液态干燥剂系统不仅可以去除一些显性负载，还可以去除整个隐性负载。
图4的左边是一个温度控制子系统，包括了一个高温冷却装置、冷却塔、冷却水泵和室内终端装置，它承担了剩下的显性负载，对室内温度进行控制。其中的高温冷却装置是一个离心冷却装置，它的COP为8.3（设计状况：冷却水的入口温度和出口温度分别为20.5℃/17.5℃和30.0℃/35.0℃），这比工作在12.7℃/7℃的传统冷却装置高很多。至于室内终端装置，如图6所示，工作在“干状态”的风扇线圈安装在餐馆、档案、办公区域，它们占据了温度控制子系统大约81%的制冷负载。
在前面部分，我们已经简要介绍了整个THIC系统的布局。尤其是在大空间中作为一个极其重要的设计原则的分层的空调系统，被选作门厅的空调设计，正如图2所示。详细地说，在被占据的空间里（高度不超过2米），17.5℃的冷却水通过水泵输送到辐射采暖地板进行降温，被处理过的干新鲜空气和室内废气分别从整个空间的底部进入，从中间排出。这样就形成了一个“干空气层”来避免较冷的地板表面有水蒸气凝结。在远离被占据区域的较高空间，从玻璃屏进入的太阳辐射被装饰物吸收，然后热量就从百叶窗等自然通风设备排出了。
温度控制子系统和湿度控制子系统可以根据周围环境状况和室内要求分别进行控制。这两个子系统在湿热的气候都要工作；在湿冷的气候下，只有湿度控制子系统要工作；当外界空气足够干的时候，比如11g/kg，外界的空气将过滤后直接进入大楼。
据我们所知，冷却空气比通过冷凝给空气除湿要容易得多，因为后者需要的冷源的温度比前者低得多。但是，在目前的THIC系统中，被测的温度控制子系统的COP却低于或等于湿度控制子系统的COP。因此，本部分将着力解决如何改善温度控制子系统的工作效果。
根据表4中所示的温度控制子系统中的每个元件的工作情况，我们推荐三个对温度控制子系统进行改进的主要方案：（1）对冷却水泵的频率进行修改；（2）收紧带子，提升冷却塔的工作状况。（3）在干燥的工作环境下，提升FCU的工作状况。前两个方案很容易在建筑内实现，而第三个的实现难度取决于新的FCU产品。
总结一下，本文论述了深圳的一个办公大楼的THIC系统的工作情况。液态干燥剂新鲜空气装置用来提供干的新鲜空气，以对室内的湿度进行调节。17.5℃的冷却水通过水泵输送到辐射面板和干风扇线圈来控制室内温度。一下是根据测试结果得出的结论：
（1）THIC系统能提供一个舒适的室内环境，使得室内温度、湿度比例和二氧化碳浓度都在令人舒适的范围内。
（2）整个THIC系统的COP可以达到4.0，其中温度控制子系统和适度控制子系统的COP分别为3.7-4.1和4.1。在测试的办公大楼中，THIC系统的能耗是32.2KWh/(m2 yr)，这也就是说，能源使用效率比传统的空调系统高得多。
（3）我们提出了温度控制子系统的一些改进方法，包括对冷却水泵、冷却塔和FCU的改进。因此，预期的系统COP可以进一步提高到4.4，这与当前使用的空调设备相比可以节省9%的能耗。
