高温高湿的低纬度岛礁区,远离内陆且能源匮乏,选择合适的空气处理方案对于减少能耗至关重要。传统的蒸汽压缩式空调系统采用冷凝除湿方法将空气冷却至露点温度以下,实现显热负荷和潜热负荷的集中处理,存在着能耗高的问题。温湿度独立处理可以较低能耗,实现热湿的独立处理。温湿度独立处理中的除湿手段主要有溶液除湿和固体除湿,其中固体转轮除湿由于构造简单,运行连续,适用性好而得到广泛使用。据此,针对高温高湿的低纬度岛礁地区,本文提出了两级转轮除湿直接蒸发冷却系统、两级转轮除湿间接蒸发冷却系统和两级转轮除湿复合机械制冷系统三种可行的系统形式,再生热源为当地丰富的太阳能资源。建立了除湿转轮、冷却设备、换热装置以及太阳能集热系统的数学模型,并重点对系统中的关键装置—除湿转轮的性能进行了研究。首先对不同运行参数下转轮除湿过程的动态特性进行了模拟,结果显示降低转速、提高空气流速和降低再生温度可以减少转轮达到稳定状态的循环次数,计算所取运行参数的变化均会影响转轮的出口参数,处理空气的参数变化对转轮达到稳定状态所需时间影响很小。基于以上对转轮动态特性的研究,在除湿转轮出口参数处于稳定状态下,分析了处理和再生空气参数、转速等因素对于转轮的除湿量和除湿性能系数的影响。以岛礁上的一座面积为200 m²的办公建筑为例,系统所承担的总负荷为室内负荷和新风负荷,其中室内显冷负荷为19.8 kW,湿负荷为7.8 kg/h。在最常见的通风式两级转轮除湿冷却系统的基础上,通过模拟计算综合比较选择出最适用于此地区的除湿冷却系统。针对此系统进一步优化研究,模拟计算在不同再生风量和回风量比例下的系统性能,得出最优性能的系统运行参数。结果表明,再生温度为85℃,回风比为30%时,处理后的空气温度为18℃,含湿量为8.5 g/kg（a）,能很好的满足室内热湿环境的要求。两级转轮除湿复合机械制冷系统总的产冷量为57.2 kW,制冷机的制冷量为11.6 kW,承担部分显冷负荷。冷凝热回收量为15.9kW,用来预热再生空气,减少了再生加热量。系统除湿区域的热力性能系数COP_th为1.32,制冷机COP为4.85。