在很多炎热地区，使用空调的耗能是很大的。有些资源匮乏的地区，由于发电能力不足，空调制冷的电源不太稳定。在温度和湿度较高的地区空调的冷却负荷不仅是对空气的显着冷却，而且还包括潜热去除，在这种情况下，这意味着除湿。空调机除湿是一个耗能的过程，因为应该将空气冷却到其露点，以除去水分作为冷凝物。因此，空调中制冷剂的蒸发温度必须非常低，这降低了空调的性能系数。干燥剂空调系统使用活性炭直接从空气中去除水分，并且活性炭不需要高质量的能量(例如电或气)进行再生。
湿热环境下活性炭的除湿能力
活性炭的除湿能力可以定义为在给定温度和湿度条件下的有效吸附量，其计算方式为吸附与解吸之间的平衡吸附之差。考虑到实际环境条件，相当于室外空气条件的吸附条件为干球温度为32℃，相对湿度为80%。解吸条件是由再生空气温度从40℃到80℃给出的，室外空气条件下的湿度比为24g/kg。计算出的除湿能力如图1所示。比较了活性炭和典型硅胶(A型和B型硅胶)在不同再生温度下的除湿能力。在硅胶的情况下，由于缺乏数据，吸附和解吸之间的磁滞被忽略了，并且预期它很小。
活性炭改善空调的性能系数
活性炭除湿的目的是承担潜热去除并减少空调的冷却负荷。如果空调仅在显冷条件下工作，则与露点冷却箱相比，冷却负荷将减半，并且可以提高制冷剂的蒸发温度。这样，将大大减少空调的电力消耗。因此，在本节中，将通过详细的热力学循环仿真来分析蒸发温度对空调冷却性能系数的影响。
活性炭吸附改善空调的性能系数。我们评估了两种活性炭的除湿能力。详细的热泵循环模拟还通过减少空调的除湿负荷来预测性能系数的提高。活性炭的吸水能力的评估表明，活性炭具有比硅胶更好的除湿能力。除此之外，它不需要很高的再生温度，而50℃的温度就足够了。热泵循环的模拟分析表明，通过提高蒸发温度可以大大提高空调的性能系数。结果表明，随着蒸发温度从8.5℃升高到18.5℃，空调性能系数改善了50%，相当于减少了30%的电力输入。除了降低冷却负荷本身之外，通过将除湿负荷与空调分开将大大减少空调的电力消耗。
热泵循环模拟
热泵是空调的热力学原理，可以基于状态点的热物理特性来预测热泵的热力学性能。图2(a)显示了典型热泵的示意图，图2(b)显示了压力-焓线图上的热泵循环。在我们的模拟中，不仅计算了每种状态下的热物理性质，而且还计算了蒸发器和冷凝器中的热交换过程。由于换热器规格的可用性限制，所以将换热器建模为双管逆流式换热器，该换热器用于我们的实验装置中。
柱状活性炭是低成本吸附剂比较实用的材料之一，因为它可以由多种材料制成，包括农业残留物。活化过程的成本也可以通过使用物理激活来降低。但是，由于活性炭通常是疏水性的，并且在较低的相对压力下水的吸收量很小，因此可用的活性炭吸附水的数据并不多。但是，一些数据显示活性炭具有很高的吸水能力，尤其是在相对压力大于0.6的情况下。本次我们讨论了活性炭作为干燥剂除湿剂的吸附能力，以及通过使用活性炭进行除湿来节省空调能耗的可能性。
