Abstract As a novel energy-conservative ventilation system for buildings, a dedicated outdoor air system (DOAS) assisted by a vacuum-based membrane dehumidifier is proposed, and its energy performance is investigated via detailed energy simulations. The vacuum-based membrane dehumidifier dries the air by an isothermal process, which is difficult to realize in conventional dehumidification systems. The proposed system consists of an enthalpy exchanger, a vacuum-based membrane dehumidifier, and a cooling coil. Its dehumidification performance and operation energy are compared with those of the following conventional DOASs: a DOAS that employs a cooling coil (Reference A) and a DOAS that employs an active desiccant wheel (Reference B). To evaluate the energy performance of the proposed system, the energy consumptions of all the DOASs were estimated by simulation programs (i.e., TRNSYS and EES) with mathematical models. The simulation results indicate that the average coefficient of performance of the DOAS we devised (i.e., 1.34) is lower than that of Reference A (i.e., 2.70) and higher than that of Reference B (i.e., 0.80). However, owing to the isothermal dehumidification process, the latent cooling ratio in the case of the proposed system (i.e., 1.0) is significantly higher than those in the cases of Reference A (i.e., 0.43) and Reference B (i.e., 0.11). Consequently, the annual energy consumption of the proposed system is 17.4% and 56.2% lower than those of Reference A and Reference B, respectively.

中文翻译：

---

真空膜除湿机在专用室外空气系统中的节能潜力

摘要 作为一种新型的建筑节能通风系统，提出了一种由真空膜除湿机辅助的专用室外空气系统（DOAS），并通过详细的能量模拟研究了其能源性能。基于真空的膜式除湿机通过等温过程干燥空气，这在传统除湿系统中是难以实现的。所提议的系统由一个焓交换器、一个基于真空的膜除湿器和一个冷却盘管组成。将其除湿性能和运行能量与以下传统 DOAS 进行比较：采用冷却盘管的 DOAS（参考文献 A）和采用主动除湿轮的 DOAS（参考文献 B）。为了评估拟议系统的能源性能，所有 DOAS 的能耗均通过具有数学模型的模拟程序（即 TRNSYS 和 EES）进行估算。仿真结果表明，我们设计的 DOAS 的平均性能系数（即 1.34）低于参考 A（即 2.70）并高于参考 B（即 0.80）。然而，由于等温除湿过程，所提出系统情况下的潜冷率（即1.0）明显高于参考A（即0.43）和参考B（即0.11）情况下的潜冷率。因此，建议系统的年能耗分别比参考 A 和参考 B 低 17.4% 和 56.2%。仿真结果表明，我们设计的 DOAS 的平均性能系数（即 1.34）低于参考 A（即 2.70）并高于参考 B（即 0.80）。然而，由于等温除湿过程，所提出系统情况下的潜冷率（即1.0）明显高于参考A（即0.43）和参考B（即0.11）情况下的潜冷率。因此，建议系统的年能耗分别比参考 A 和参考 B 低 17.4% 和 56.2%。仿真结果表明，我们设计的 DOAS 的平均性能系数（即 1.34）低于参考 A（即 2.70）并高于参考 B（即 0.80）。然而，由于等温除湿过程，所提出系统情况下的潜冷率（即1.0）明显高于参考A（即0.43）和参考B（即0.11）情况下的潜冷率。因此，建议系统的年能耗分别比参考 A 和参考 B 低 17.4% 和 56.2%。例如，1.0) 明显高于参考 A (即 0.43) 和参考 B (即 0.11) 的情况。因此，建议系统的年能耗分别比参考 A 和参考 B 低 17.4% 和 56.2%。例如，1.0) 明显高于参考 A (即 0.43) 和参考 B (即 0.11) 的情况。因此，建议系统的年能耗分别比参考 A 和参考 B 低 17.4% 和 56.2%。