熱濕處理設備通常使用冷熱媒介質（如水、蒸汽、鹽水溶液、制冷劑等）與空氣進行熱濕交換。根據介質與空氣熱濕交換的方式，可以分成兩大類：表面式熱濕交換設備和接觸式熱濕交換設備。
1.表面式熱濕交換設備
表面式熱濕交換設備的工作原理是工作介質與被處理空氣不直接接觸，兩者之間的熱交換是通過分隔表面進行的。由于分隔表面的存在，介質與空氣之間只能進行熱量傳遞，工程中也簡稱為表面式換熱器。在對空氣冷卻時，冷媒介質的溫度較低，使分隔表面的溫度低于空氣的露點溫度，則空氣中的水蒸汽會凝結成水，從而同時實現對空氣的減濕處理，但凝結水并沒有被工作介質吸收；在對空氣進行加熱時，只能傳遞顯熱，需要采用其他輔助手段來實現對空氣濕度的調節。
圖2-21 表面式換熱器的示意圖
圖2-21是幾種表面式換熱器的示意圖。這些類型表面式換熱器共同的特點是工作介質在管道（通常使用銅管）內流動，而被處理空氣在管道外流動。為了提高換熱面積和換熱系數，在管道外設置了不同形式的肋片（也稱翅片）。大多數空調場合都使用帶肋片的盤管。盤管上肋片的間距越小，換熱面積越大；肋片表面有開口或波紋，換熱系數會提高，但這兩種措施都會帶來容易積灰和不易清洗的弊病。在容易積灰的場合也有采用光管形式的。
表面式換熱器的選擇計算比較復雜，有關熱工計算方法本教材不作介紹，需要時可參看本章所列的參考文獻及其他設計手冊、產品技術資料等。在實際工程選用時，通常有兩種方法：一種是要將要求處理的風量、處理前后的空氣狀態點、工作介質種類及溫度壓力參數、尺寸大小等技術要求和參數提供給產品供應商，由供應商根據選型軟件選定具體型號；另一種是由設計選用人員根據產品技術資料自行選擇。
表面式換熱器結構簡單、占用空間小；通常采用閉式系統，即工作介質封閉于循環系統內，與被處理空氣及室外大氣不接觸，介質不易被污染和損耗，維護管理工作比較簡單；適用介質種類較多（如水、蒸汽、制冷劑等），所以獲得廣泛的應用，小至家用、車用空調器，大至大型組合式空調箱，成為空氣熱濕處理設備的主流。
表面式換熱器的缺點是能夠實現的空氣處理過程比較少（僅等濕加熱或冷卻、減濕冷卻），熱濕交換效率略低于接觸式，以及上文提到的容易積灰、滋生細菌、影響換熱效果且不易清洗等。
2.接觸式熱濕交換設備
接觸式熱濕交換設備的工作原理是工作介質與被處理空氣直接接觸進行熱濕交換。所用工作介質通常就是水。空氣與水直接接觸時，根據水溫的不同，可以實現多種熱濕交換過程（見圖2-22）。
圖2-22 空氣與水直接接觸時的狀態變化過程
圖2-22中A狀態點的空氣與不同溫度的水接觸時，可以實現減濕冷卻（ A-1，水溫低于空氣露點溫度）、等濕冷卻（ A-2，水溫等于空氣露點溫度）、加濕冷卻（ A-3、A-4、A-5，水溫高于空氣露點溫度但低于空氣干球溫度）、等溫加濕（A-6，水溫等于空氣干球溫度）、加熱加濕（ A-7，水溫高于空氣干球溫度）等過程。其中A-4過程水溫等于空氣的濕球溫度，稱為等焓冷卻加濕過程，此過程不需要外界對水進行加熱或冷卻處理，對空氣噴淋循環水即可實現。空調系統中采用的直接蒸發冷卻可以看作此過程。
為了提高空氣與水的熱濕交換效率，通常采用向空氣中噴水的方法來增加水與空氣的接觸面積和接觸強度，這樣的設備稱為噴淋室或噴水室（如圖2-23）。
1-前擋水板；2-噴嘴排管；3-后擋水板；4-底池；5-介質水供水管；6-濾水器；7-循環水管；8-三通閥；9-水泵；10-噴淋水管；11-補水管；12-浮球閥；13-溢水器；14-溢水管；15-泄水管；16-防水燈；17-檢查門；18-外殼
圖2-23 噴淋室示意圖
由圖2-23可以看出，噴淋室與表面式換熱器相比要復雜得多。噴淋室的優點是可以實現的熱濕交換過程多，效率也比較高；同時具有一定的凈化空氣能力；金屬耗量較少等。但由于采用了開式水系統，對水系統的維護要求高，工作量大；占用空間較大；水池及濕表面的存在還造成微生物孳生的隱患，所以除了在一些工藝性空調中有應用外，舒適性空調已很少應用。
3 其他熱濕處理設備
上述兩類設備是空調系統中用以對空氣進行熱濕處理的主要設備，除此之外，還可采用其它對空氣的溫濕度進行調節的設備。
1）電加熱器
電加熱器是用電流通過電阻元件產生的熱量來加熱空氣的設備。它具有結構緊湊、安裝調節控制方便、控制精度好等優點，但將高品位能源轉換為熱能是不符合能量梯級利用和節能原則的，所以應主要用于溫控要求高的系統的末級調溫。但在實際工程和產品中應用得并不少，如用電低谷時段采用電加熱的蓄熱裝置、熱泵型機組冬季的輔助熱源、電熱型地暖系統、暖風機等。
2）加濕設備
由于表面式換熱器不具備對空氣加濕的功能，所以采用表面式換熱器的空氣處理設備應用于溫濕度控制要求高的場合需要另外配置空氣加濕設備。不同形式的空氣加濕設備可以組裝到空調箱中、送風管道中，也可以在需要加濕的房間內直接使用。
空氣加濕設備的工作原理有多種，加濕過程在焓濕圖上的表示也不同，總體上可以分成三種工作原理：
a.蒸汽加濕
用不同方法產生水蒸汽，將水蒸汽加入到空氣中。例如干蒸汽加濕器、間接式蒸汽加濕器、電極式或電熱式加濕器、紅外線加濕器等。所有蒸汽加濕過程在焓濕圖上均可近似表示為等溫加濕過程。
b.噴霧加濕
用不同方法將細小液滴加入到空氣中，使其在空氣中蒸發。例如超聲波加濕器、高壓噴霧加濕器、離心式加濕器等。所有噴霧加濕過程在焓濕圖上均可近似表示為等焓加濕過程。
c.蒸發加濕
讓空氣通過濕表面，水在空氣中蒸發為水蒸汽。例如面板加濕器、濕膜加濕器等。在焓濕圖上同樣可近似表示為等焓加濕過程。
