วัฏจักรโครเมอร์เป็นวัฏจักรทางเทอร์โมไดนามิกที่ใช้สารดูด ความชื้น ทำปฏิกิริยากับ อากาศ ที่มีความชื้นสัมพัทธ์ สูงกว่า ที่ไหลออกจากพื้นผิวที่เย็น เมื่อระบบผ่านสถานะต่างๆ หลายสถานะและกลับคืนสู่สถานะเริ่มต้นอีกครั้ง จะกล่าวได้ว่าเกิดวัฏจักรทางเทอร์โมไดนามิกขึ้น สารดูดความชื้นจะดูดซับความชื้นจากอากาศที่ไหลออกจากพื้นผิวที่เย็น ปล่อยความร้อนและทำให้อากาศแห้ง ซึ่งสามารถนำไปใช้ในกระบวนการที่ต้องการอากาศแห้งได้ จากนั้นสารดูดความชื้นจะถูกทำให้แห้งด้วยกระแสอากาศที่มีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่า ซึ่งสารดูดความชื้นจะคายความชื้นออกมาโดยการระเหยทำให้ความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศเพิ่มขึ้นและเย็นลง อากาศที่เย็นและชื้นกว่านี้สามารถนำไปให้พื้นผิวที่เย็นเดิมอีกครั้งเพื่อลดอุณหภูมิลงต่ำกว่าจุดน้ำค้างและทำให้แห้งยิ่งขึ้น หรือสามารถระบายออกจากระบบได้

สารดูดความชื้นจะผ่านกระบวนการย้อนกลับได้ โดยในส่วนแรกของวงจร สารดูดความชื้นจะดูดซับหรือดูดความชื้นจากอากาศที่ออกจากพื้นผิวเย็น ปล่อยความร้อนออกมา และในส่วนที่สองของวงจร สารดูดความชื้นจะระเหยความชื้น ดูดซับความร้อน และทำให้สารดูดความชื้นกลับคืนสู่สภาพเดิมเพื่อทำให้วงจรสมบูรณ์อีกครั้ง ผลลัพธ์ของวงจรโครเมอร์คือ อากาศที่ออกจากวงจรจะมีความชื้นลดลงมากกว่า (อัตราส่วนแฝงสูงกว่า) เมื่อเทียบกับอากาศที่ออกจากพื้นผิวเย็นโดยไม่มีวงจร แนวคิดวงจรโครเมอร์ได้รับการจดสิทธิบัตรครั้งแรกในช่วงกลางทศวรรษ 1980 สิทธิบัตรเหล่านั้นหมดอายุแล้ว ดังนั้นวงจรนี้จึงเปิดให้ทุกคนใช้งานได้ วงจรนี้ได้รับการเผยแพร่ครั้งแรกในปี 1997 โดยPopular Mechanicsในส่วน Tech Update ^{[ 1 ]}

วัฏจักรโครเมอร์ส่วนใหญ่ใช้ในงานปรับอากาศและงานอบแห้ง ส่วนของพื้นผิวเย็นในวัฏจักรนี้มักเป็นผลมาจากวัฏจักรคาร์โนต์หรือวัฏจักรทำความเย็นแบบกลับด้านเพื่อให้วัฏจักรโครเมอร์ทำงานได้สารดูดความชื้นต้องสัมผัสกับกระแสอากาศสองกระแส กระแสหนึ่งมีความชื้นสูงกว่าจากพื้นผิวเย็น และอีกกระแสหนึ่งมีความชื้นต่ำกว่าเพื่อทำให้แห้ง วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำเช่นนี้คือการเคลื่อนย้ายสารดูดความชื้น สามารถใช้กลไกการหมุนเวียนแบบใดก็ได้ เช่น การปั๊มสารดูดความชื้นเหลว อย่างไรก็ตาม การประยุกต์ใช้เชิงกลที่ง่ายกว่าคือล้อหมุนที่บรรจุสารดูดความชื้นไว้ ซึ่งกระแสอากาศที่แตกต่างกันจะไหลผ่าน ดังแสดงในรูปที่ 1 ซึ่งแสดงการประยุกต์ใช้ล้อสารดูดความชื้นกับระบบปรับอากาศมาตรฐาน

กระบวนการทางไซโครเมตริกของอากาศที่ไหลผ่านระบบที่มีจุดสถานะสี่จุดแสดงไว้ใน แผนภูมิ ไซโครเมตริกในรูปที่ 2 เป็นหมายเลข 1, 2, 3 และ 4 จุดสถานะของอากาศยังแสดงไว้ในรูปที่ 1 ด้วย ในการใช้งานนี้ อากาศที่ไหลกลับจากพื้นที่ ซึ่งโดยทั่วไปมีความชื้นสัมพัทธ์ (RH) ประมาณ 50% จะถูกส่งไปยังล้อดูดความชื้นและทำให้สารดูดความชื้นแห้ง อากาศจะดูดซับความชื้นและเย็นลงในกระบวนการที่ 1 ถึง 2 อากาศชื้นจะถูกส่งไปยังพื้นผิวทำความเย็น (คอยล์ทำความเย็นของเครื่องปรับอากาศ) ซึ่งจะทำให้อากาศเย็นลงต่ำกว่าจุดน้ำค้างและทำให้อากาศแห้งลงในกระบวนการที่ 2 ถึง 3 ซึ่งแสดงถึงงานที่ทำโดยคอยล์ทำความเย็น ในขณะเดียวกัน สารดูดความชื้นที่แห้งจากด้านล่างจะหมุนไปยังกระแสอากาศด้านบน อากาศอิ่มตัวที่ออกจากคอยล์ ซึ่งโดยทั่วไปมี RH 93–98% จะถูกส่งไปยังสารดูดความชื้นที่จุด 3 ซึ่งอากาศจะแห้งลงอีกในกระบวนการที่ 3 ถึง 4 จากนั้นจึงถูกส่งไปยังพื้นที่เป็นอากาศจ่าย สารดูดความชื้นซึ่งตอนนี้ดูดซับความชื้นไว้เต็มที่แล้ว จะหมุนไปยังช่องลมกลับ และวงจรก็จะเริ่มต้นใหม่อีกครั้ง

การทำความเย็นและการทำให้แห้งโดยทั่วไปด้วยคอยล์เย็นโดยไม่ใช้รอบโครเมอร์แสดงไว้ในแผนภูมิไซโครเมตริก และแสดงในรูปที่ 2 ด้วย จุดสถานะที่ 1 คืออากาศที่ไหลกลับจากพื้นที่ไปยังระบบ (อากาศไหลกลับ) สำหรับระบบปรับอากาศทั่วไป อากาศ ณ จุดสถานะที่ 1 นี้จะเข้าสู่คอยล์ทำความเย็นและออกจากระบบที่ประมาณจุดสถานะที่ 4' หลังจากทำความเย็นและทำให้แห้งแล้ว จุดสถานะที่ 4' แสดงถึงอุณหภูมิและความชื้นของอากาศที่ออกจากหน่วยทั่วไป ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 45–50 °F (7–10 °C) และ 95–98% RH

แผนภูมิไซโครเมตริกแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของวงจรเมื่อเทียบกับวงจรปรับอากาศมาตรฐาน ประการแรก จุดสิ้นสุดสถานะที่ 4 สำหรับอากาศจากล้อแสดงถึงการเพิ่มขึ้นของอัตราส่วนแฝง (การกำจัดความชื้น) เป็นประมาณ 45% เมื่อเทียบกับ 25% ของคอยล์ทั่วไปที่แสดงไว้ ประการที่สอง คุณภาพอากาศที่ส่งออกมาจากวงจรนั้นแห้งกว่ามาก ประมาณ 55% RH (จุดสถานะที่ 4) แทนที่จะเป็น 98% ด้วยคอยล์มาตรฐาน (จุดสถานะที่ 4') ประการที่สาม สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ด้วยอุณหภูมิเฉลี่ยของคอยล์ระเหยที่สูงขึ้น เปรียบเทียบจุดกึ่งกลางของอุณหภูมิคอยล์ระเหย เส้นที่ 1 ถึง 4' กับจุดกึ่งกลางของอุณหภูมิคอยล์ระเหยของวงจรโครเมอร์ เส้นที่ 2 ถึง 3 เส้นเหล่านี้แสดงถึงงานที่คอยล์ทำกับกระแสอากาศ (การเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปี ) สิ่งนี้มีความสำคัญเพราะเมื่อกำหนดอุณหภูมิคอนเดนเซอร์คงที่และการเปลี่ยนแปลงของเอนทาลปีที่เท่ากัน ยิ่งอุณหภูมิคอยล์ระเหยสูงขึ้นเท่าใด วงจรทำความเย็นคาร์โนต์ก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้น และระบบนั้นๆ ก็จะสามารถส่งมอบประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้มากขึ้นเท่านั้น

กลยุทธ์การลดความชื้นทั่วไป ได้แก่ การให้ความร้อนซ้ำ (การให้ความ ร้อนซ้ำด้วยไฟฟ้าหรือก๊าซร้อน) โดยการเพิ่มความร้อนสัมผัสให้กับอากาศที่ออกจากอุปกรณ์ ความร้อนแบบรีคิวเพอเรทีฟ (ขดลวดวนรอบหรือท่อความร้อน) โดยถ่ายเทความร้อนสัมผัสจากอากาศที่ไหลกลับไปยังอากาศที่จ่าย หรือวงจรโครเมอร์ ซึ่งถ่ายเทความร้อนแฝงของการดูดซับความชื้นและการระเหยจากอากาศที่ไหลกลับไปยังอากาศที่จ่าย กลยุทธ์ต่างๆ เหล่านี้ได้รับการเปรียบเทียบใน บทความ วารสาร ASHRAEซึ่งพบว่า "วงจรโครเมอร์ให้ประสิทธิภาพการลดความชื้นที่เพิ่มขึ้นคล้ายคลึงกับที่ได้จากการกำหนดค่าแบบรีคิวเพอเรทีฟ" ^{[ 2 ]}

ในการทำงานตามวัฏจักรนี้ สารดูดความชื้นจะต้องดูดซับความชื้นจากอากาศที่ไหลออกมาจากคอยล์ซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่าและมีความชื้นสัมพัทธ์ประมาณ 98% และคายความชื้นไปยังอากาศที่มีอุณหภูมิสูงกว่าและมีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่า สารดูดความชื้นจะได้รับการฟื้นฟูโดยความแตกต่างของความดันไอที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติจากความแตกต่างของความชื้นสัมพัทธ์ ไม่ใช่ความร้อนหรือความแตกต่างของอุณหภูมิ สารดูดความชื้น ที่มี เส้นโค้งการดูดซับความชื้นแบบที่แสดงในรูปที่ 3 (ประเภท III) เป็นเรื่องปกติ เช่นซิลิกาเจล หลายสูตร สารดูดความชื้นประเภท III จะดูดซับความชื้นได้น้อยเมื่อความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่า 70% แต่หลายชนิดจะดูดซับน้ำได้มากกว่าน้ำหนักของตัวเองจากอากาศเมื่อมีความชื้นสัมพัทธ์มากกว่า 90% เส้นโค้งการดูดซับจะชันมากระหว่าง 90 ถึง 100% RH สารดูดความชื้นประเภท III มีศักยภาพสูงสำหรับการหมุนเวียนความชื้นจากอากาศที่ไหลออกมาจากคอยล์ซึ่งมีความชื้นสัมพัทธ์ประมาณ 98% ไปสู่กระแสอากาศไหลกลับซึ่งโดยทั่วไปมีความชื้นสัมพัทธ์ประมาณ 50%

ในปี 2554 Khalifa, Al-Omran และ Mohammed ได้รายงานผลการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับเครื่องปรับอากาศขนาด 2 ตัน โดยเปลี่ยนล้อซิลิกาเจลเป็นล้อที่ทำจากถ่านกัมมันต์เพื่อตรวจสอบว่าสามารถลดความชื้นสัมพัทธ์ในห้องขนาดเล็กในแบกแดดได้หรือไม่ เมื่อเทียบกับเครื่องที่ไม่มีวงจรโครเมอร์ พวกเขาพบว่า "วงจรโครเมอร์สามารถลดความชื้นสัมพัทธ์ภายในอาคารจาก 80% เหลือประมาณ 60% โดยใช้ถ่านกัมมันต์ที่มีความหนาของล้อ 5 ซม." ^{[ 3 ]}

เพื่อรักษาคุณภาพอากาศภายในอาคาร อาจเป็นที่พึงปรารถนาที่จะระบายอากาศหมุนเวียนออกจากพื้นที่ปรับอากาศและแทนที่ด้วยอากาศบริสุทธิ์จากภายนอก ซึ่งบางครั้งเรียกว่า "อากาศเติม" ตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดในการระบายอากาศหมุนเวียนออกจากระบบวงจรโครเมอร์คือหลังจากสารดูดความชื้น (ตำแหน่งที่ 2 ในรูปที่ 1) ณ จุดนี้ อากาศหมุนเวียนจะมีความชื้นจากสารดูดความชื้น และการระบายอากาศจะช่วยลดความชื้นเพิ่มเติมออกจากพื้นที่ นอกจากนี้ อากาศที่ระบายออกนี้จะเย็นลงต่ำกว่าอุณหภูมิของอากาศหมุนเวียนเนื่องจากการระเหยของความชื้นในสารดูดความชื้น ตำแหน่งที่ 2 (แต่ก่อนพัดลม) ยังเป็นตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดในการนำอากาศภายนอกเข้าสู่ระบบ เนื่องจากคอยล์สามารถลดอุณหภูมิและความชื้นก่อนที่จะเข้าสู่พื้นที่ได้ นอกจากนี้ หากมีการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างอากาศที่ระบายออกกับอากาศภายนอก อากาศที่เข้ามาสามารถเย็นลงและเข้าใกล้หรือถึงจุดอิ่มตัวก่อนที่จะเข้าสู่คอยล์ทำความเย็นสำหรับกระบวนการที่ 2 ถึง 3 ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการลดความชื้น^{[ 4 ] [ 5 ]}

เมื่อต้องการลดความชื้นหรือทำให้แห้งมากขึ้น วงจรโครเมอร์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้โดยใช้ความร้อนฟรีที่มีอยู่จากด้านการควบแน่นของวงจรทำความเย็นคาร์โนต์แบบย้อนกลับ ความร้อนนี้ บางครั้งเรียกว่า "การบายพาสก๊าซร้อน" สามารถเพิ่มเข้าไปก่อนล้อดูดความชื้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำให้แห้งของล้อที่ตำแหน่ง 1 ในรูปที่ 1 (แต่หลังตัวกรอง) ซึ่งเรียกว่าการอุ่นล่วงหน้า ความร้อนจากการบายพาสก๊าซร้อนยังสามารถเพิ่มเข้าไปในกระบวนการที่ตำแหน่ง 4 ซึ่งเรียกว่าการอุ่นซ้ำ ซึ่งจะส่งอากาศที่อุ่นกว่าแต่มีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่าออกมา สามารถใช้ตำแหน่งบายพาสก๊าซร้อนได้หนึ่งตำแหน่งหรือทั้งสองตำแหน่ง เมื่อระบบปรับอากาศแบบวงจรโครเมอร์ได้รับการปรับปรุงด้วยการบายพาสก๊าซร้อน โดยทั่วไปจะเรียกว่าระบบปรับอากาศแบบวงจรโครเมอร์ "แบบแอคทีฟ" เมื่อวงจรนี้ถูกใช้เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อลดความชื้นหรือทำให้แห้ง โดยทั่วไปจะเรียกว่าเครื่องลดความชื้นแบบวงจรโครเมอร์หรือเครื่องอบแห้งแบบวงจรโครเมอร์

นิตยสาร R&Dยกย่องวงจรโครเมอร์ในปี 2549 ด้วย รางวัล R&D 100 ในหมวดกลศาสตร์/วัสดุ โดยยกย่องนวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่สำคัญที่สุด 100 รายการของปี^{[ 6 ]}