热源塔热泵系统是为解决水冷冷水机组冬季闲置和空气源热泵冬季制热存在的结霜问题而提出的,热泵系统按照冬季工况设计,因此在夏季运行时,会有多余的热源塔被闲置,造成资源浪费。本文提出了热源塔热泵夏季运行的新形式:溶液除湿蒸发过冷复合制冷系统,该系统是将溶液除湿技术、蒸发冷却技术以及冷凝热回收技术应用于单级蒸气压缩制冷系统的复合制冷系统。常规的溶液再生过程对再生热源的温度要求一般是60℃-80℃,该复合系统以低品位冷凝热(30℃-50℃)为再生热源,不仅提出了新的余热回收方式,同时还通过蒸发冷却过程增加了单级蒸气压缩制冷系统的过冷度,提升了制冷系统的性能。本文在前人已有的研究成果的基础上,通过实验以及模拟的方式对该系统进行了更深入的研究。首先,对复合制冷系统的节能可行性进行了分析,对试验台进行了设计,设备选型等工作,对系统的关键影响参数:溶液换热器流量(mshe)、除湿溶液自循环流量比例以及再生溶液自循环流量比例进行了研究,研究表明当其他条件不变时,应当尽量增大自循环流量比例,从而起到增加制冷系统过冷度的目的,相比常规单级蒸气压缩制冷系统,当再生溶液自循环流量占再生溶液总流量的3/4时,复合系统的COPch增加了19.59%,当考虑风机水泵负荷时,COPsys增加了 11.85%。然后,本文使用Aspen plus为工具对系统性能进行探究,鉴于许多学者在制冷系统中主要将Aspen plus用于吸收式制冷系统,本文中用数值模拟以及实验数据探究了Aspen plus中的Ratefrac模型用于逆流除湿以及再生模型的准确性,为了将Aspen plus用于该复合系统的模拟,借助Fortran语言开发了 Aspen plus中的叉流除湿/再生以及直接蒸发冷却模型。为了使用Aspen plus工具探究基于实验系统的更多不便于实验控制的参数,对比了之前学者的除湿、再生过程的传热传质过程关联式,并结合实验数据利用最小二乘法拟合出直接蒸发冷却过程的传热、传质关联式,为模拟工作奠定了基础,然后以Aspen plus为工具探究了室外环境条件:室外环境温度、相对湿度以及制冷系统的冷凝温度对系统性能的影响。在参考条件下,冷凝温度为35℃时,系统可以比常规的单级蒸气压缩制冷系统COPch提升33.11%,当考虑风机水泵负荷时,系统的COPsys提升 22.02%。