恒温恒湿空调系统的空气处理过程主要分以下几种情况(以表冷系统作讨论对象)。
一、一次回风系统
在夏季工况中，由室内的温度和相对湿度信号直接控制系统的冷却量和加热量；当室内温度或者相对湿度超过设定值时，自动开大冷冻水路上的调节阀门，加大对空气的冷却量，以降低送风的温度和湿度来满足室内要求；而当室内相对湿度超过设定值但温度却低于设定值时，仍加大冷冻水量以降低送风湿度，同时开启再热换热器来提高送风的温度，来满足室内要求。在冬季工况时，新风和回风混合后经加热、加湿后送至室内。由室内的温度信号控制系统的加热量大小，由室内的相对湿度信号控制系统的加湿量大小。具体过程见图2-5。
一次回风系统的处理过程和控制方式都非常简单，因此，这种空调系统的空调机组和空调风管的布置也较简单，占用空间较小。但过去由于受到自控技术的限制，无法对室内湿度进行准确及时的控制，故过去一般只用于对室内湿度无精度要求的情况，随着自控技术的发展，温、湿度传感器和自动控制系统的精度都大人提高，目前，一次回风系统可以满足较高精度的恒温恒湿要求。
二、一次回风系统新风预处理至室内等焓线
在一些室内温、湿度要求较高，系统较大的场合，需要对新风进行预处理，消除室外新风的湿量，降低室外新风波动对室内的影响，并减小空调机组的除湿负担。新风预处理的形式取决于室内散湿量情况。当空调房间内散湿量小，且围护结构的密闭性很好，影响和干扰室内湿度的主要因素就是室外新风，这时就可以采用将新风进行单独处理至车间内等焓点或机器露点。一次回风系统新风预处理至室内等焓点的空气处理过程见图2-6。
在这种情况下，通过对新风进行预处理，大大减少了室外新风状态波动对室内温、湿度的影响；新风机组承担的冷负荷比新风预处理至露点的方式减少了，新风机组内可以少设一组表冷盘管就可以满足要求。
三、新风与排风
进行全热交换后再处理至室内等焓线新风与排风进行全热交换后在处理至室内等焓点
的处理过程见图2-7。
在这种空调形式中，室外新风先经过全热换热器与排风进行全热换热，对室内的显热和潜热能源进行回收，再处理到室内等焓线后与室内回风混合，经冷却、再热（夏季）或加热、加湿（冬季），送至室内。由于采取了全热回收。夏季工况可节约冷量，冬季工况可节约热量减少加湿量。不但可以减少冷热源和加湿器的初投资，还可以大大减少系统的运行费用。考虑冷热源设备减小；电加湿器减小；冷热水管、水阀口径减小，则这种系统的经济效益更是明显。
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