增湿-除湿海水淡化技术是一种新的海水和苦咸水淡化技术,该技术以流动的空气作为水蒸汽的载体,空气在加湿器中被汽化的海水增湿,携带一定量的水蒸汽后进入表冷器中除湿、冷凝得到淡水。但现有文献中关于增湿-除湿海水淡化系统的研究多与太阳能相结合,而太阳能的利用受天气地域限制。本文将增湿-除湿海水淡化技术与热泵技术相结合,设计了一套基于热泵技术海水淡化系统,并对该系统设备容量匹配进行了优化设计。首先,本文设计了一套基于热泵技术的增湿-除湿海水淡化系统,对系统中填料塔、压缩机、蒸发器、冷凝器、板式换热器、预热器、表冷器等各个设备建立数学模型,从而建立由这些设备组成的系统数学模型。其次,搭建了系统实验台,对系统中六种流体的温度、流量等参数进行测试。对比实验测试结果与模型计算数据,偏差均在10%以内,均方根误差在5%以内,说明模型计算的精确度较高,可以用来进行系统的优化设计。最后对系统中填料塔、热泵机组、板式换热器、预热器、表冷器以及风机和水泵等不同设备容量组合进行优化设计,在满足用户淡水需求的前提下,以系统费用年值为目标函数,采用正交试验法对系统容量配置进行优化计算,从而得到使系统费用年值最低的设备容量组合。并以莫纳斯提尔海岛为例,运用上述优化设计方法,得出系统费用年值最低的设备容量组合。根据计算结果进行了淡水生产成本分析,与其他文献中的增湿-除湿海水淡化系统进行了比较。