太阳能用于空调制冷，最大的优点是季节匹配性好，天气越热、越需要制冷的时候，系统制冷量越大。利用太阳能实现制冷效应有多种技术途径，其中将太阳辐射转变为热能，通过热能实现制冷的方式最具有应用前景，特点是能够实现太阳能供热、空调综合利用，全年综合转换效率高。本文针对几种常见的太阳能热能转换制冷空调方式，从太阳能集热转换、匹配制冷循环选择、最新研究进展等方面进行了分析介绍。

热声制冷技术可以高效地实现从普冷到低温的广泛温区，是目前低温与制冷领域的研究热点之一。它和相关的热声发动机技术都是利用精心布置的声学管道及换热器来实现能量转换和输运，可以无任何运动部件，结构简单，可靠性高。本文介绍了中国科学院理化技术研究所制冷与低温工程中心近年来围绕该项技术进行的研究，主要包括在基础热力学理论、热声低温和普冷制冷机以及热声系统CFD模拟方面取得的一些代表性进展。

针对制冷系统中使用的水平管降膜蒸发器，进行了包括管间流型、管外绕流成膜特征、气流、表面传热系数等流动和换热机理的综述性报道，回顾了水平管降膜蒸发器的技术进展。在批判继承前人研究成果的基础上，提出了可以解决水平管降膜蒸发器内部流动稳定性、均匀性，有效避免局部干涸等难题的新型技术——带有导流和二次布液装置的水平管降膜蒸发器技术。

氨具有良好的热物性和传输特性，是CFCs与HCFCs理想的替代工质。本文介绍了当今氨在制冷空调领域应用研究的新技术，包括NH₃/CO₂复叠制冷技术、氨用CO₂载冷技术、NH₃冷水机组等，另外，本文还从安全可靠、高效、小型化和自动化等方面阐述了氨制冷技术的发展趋势。我国氨制冷技术的发展较为缓慢，可靠性和先进性与国外差距较大，必须加强氨制冷技术的研发力度，促进我国氨制冷技术的发展。

基于热力学第二定律建立了针对溶液除湿系统的火用分析模型，重点分析了空气和溶液进口参数对溶液除湿器性能（除湿器火用效率）的影响，并且对采用LiCl的溶液除湿冷却系统进行了部件分析。结果表明：（1）除湿器的火用效率影响因素中，空气速度和空气湿度影响最大，其次是溶液的温度和浓度，而空气进口温度和溶液流速的影响基本可以忽略;（2）在整个系统中，溶液-热水换热器的火用损失最大，占24.5%，其次是溶液-溶液热回收器和冷水-溶液换热器，分别占24.4%和22.8%，可见减小换热器的火用损是提高系统火用效率的关键。此研究对于明确改进溶液除湿空调的方向有重要意义。

测试了硅胶-水吸附制冷工质对的等量吸附线，且利用各类吸附方程对实验测量数据进行拟合以用于硅胶-水冷水机组的整体系统的数值模拟。实验还通过在纯硅胶颗粒中添加黏结剂或膨胀石墨形成混合吸附剂来提高传热性能。研究表明混合吸附剂（黏结剂的含量为1.1％）在解吸过程中前5min的解吸量相对于纯硅胶颗粒吸附剂提高了13.8％;解吸15min时，混合吸附剂的解吸量相对于纯吸附剂仅提高2.5％。表明混合吸附剂有利于缩短吸附循环周期。在添加剂质量分数相同的情况下，利用膨胀石墨作添加剂形成的混合吸附剂与通过浸泡于黏结剂溶液中形成的混合吸附剂的吸附性能相同，但有其各自的优缺点。

随着纳米材料科学的迅速发展，越来越多的研究表明纳米颗粒不仅能强化传热，同时也能强化吸收。本文提出了在氨水溶液中添加碳纳米颗粒和表面活性剂辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)的配制纳米流体的方法，并对其稳定性进行了一定的实验研究。根据吸附理论讨论了活性剂对纳米炭黑颗粒在氨水溶液中的分散机理，在此基础上，探讨了一定纳米颗粒浓度所对应的最小的活性剂浓度，以及表面活性剂浓度对纳米颗粒悬浮液稳定性的影响。以便为氨水纳米流体的强化吸收研究作基础。

从热力学的角度出发，详细分析了撬装型混合制冷剂液化流程SP-MRC的关键参数对流程性能（包括比功耗、液化率、比制冷剂流量和比冷却水负荷）的影响。这些关键参数包括：分离器S1和S2的温度；高压制冷剂和低压制冷剂的压力；天然气的入口压力和LNG的储存压力；天然气的组分；混合制冷剂的组分。

为探讨表面活性剂十二烷基硫酸钠 (SDS)对新型蓄冷工质——异丁烷水合物快速生成的影响，利用自行设计的小型搅拌式水合物制备系统，在定容法实验条件下，比较无SDS情况下和不同SDS浓度情况下水合物的生成特性。实验结果表明: 与无SDS情况下相比,有SDS情况下的异丁烷水合物诱导时间缩短约18 min, 且水合物生成量较多,含气率较大,主要是SDS能有效降低水气界面的界面张力,增快气体分子进入水气界面层速率。此外，不同SDS浓度下(0.8×10^-3、1.0×10^-3和1.2×10^-3)水合物生成诱导时间比较接近(约20 min),且水合物生成量趋于一致。

建立了焓轮式全热回收器的数学模型，并利用此模型研究了硅胶、氯化锂和硅胶-氯化锂复合材料作为吸湿剂时，转轮转速、转轮厚度和迎面风速的变化对回收器焓回收效率的影响。结果表明，对于焓轮式全热回收器，复合干燥剂与硅胶和氯化锂相比具有更大优越性，且存在最佳的转轮转速、转轮厚度和迎面风速，在计算条件下，对应各参数值分别为12 r•min^-1、100 mm 和1.2 m•s^-1。

研究了CuO-R113纳米制冷剂在水平直光管内的流动沸腾换热特性。实验测试段长度1.5 m、外径9.52 mm。实验工况的质量流率为100～200 kg•m^-2•s^-1,热通量为3.08～6.16 kW•m^-2, 入口干度为0.2～0.7，纳米颗粒质量分数为0～0.5%。结果表明：CuO-R113纳米制冷剂的传热系数高于纯R113制冷剂的传热系数。纳米颗粒的加入，强化了制冷剂管内流动沸腾换热。质量流率为100、150、200 kg•m^-2•s^-1的情况下，传热系数分别最大提高了29.7%、22.7%、25.6%。

实验研究了环保制冷工质R410A-润滑油混合物在5 mm内螺纹强化管内流动冷凝的摩擦压降特性，探索了平均油浓度、干度和质流密度对摩擦压降的影响。实验测试工况为：冷凝温度为40℃，质流密度为200～400 kg•m^-2•s^-1，热通量为4.21～8.42 kW•m^-2，测试段入口干度为0.3～0.9，油浓度为0～5%。实验结果表明，对于纯制冷剂R410A和R410A-油混合物，摩擦压降随着质流密度和干度的增大而增大;对于R410A-油混合物，油的存在对混合物的摩擦压降的影响与干度有很大关系，中低干度时会减小压降，而高干度时会增加压降。在中低干度时，R410A-油混合物的摩擦压降当平均油浓度从0增长到5%时，最大可减小29%;在高干度时，当平均油浓度从0增长到5%时，最大可增加8%。

针对潜热储能床的数值计算，研究了现有多孔介质模型应用于该问题模拟时的不足, 提出利用等效显热容处理相变问题的方法，并将其应用于潜热储能床放能过程的数值模拟中，这样使模型得到极大简化，并且较其他模型能更全面地反映储能床中的相变换热与换热流体流动的信息。将数值计算的结果与实验数据进行了对比，两者吻合很好。同时，通过对储能床中的温度分布及换热流体的流场分析, 探讨了影响潜热储能床放热特性的因素。

就提出的基于气提效应的新型复合降膜蒸发器展开了深入研究，讨论了进水温度发生变化时，该复合降膜蒸发器的水力特性和传热传质性能的变化情况。研究表明：随着进水温度的增加，输送单元的输送液体流量和输送高度比（泵送高度与驱动吸程之比）均得到提高;而蒸发换热单元的降落液膜厚度则随进水温度的增加而减薄，从而使得传热性能增强;且随着进水温度的增加，其对传热性能的提高逐渐减弱。在相同的输送流量下，进水温度从30℃增加到90℃时，其传热系数提高66.8％～69.3％。

对R417A在空气源热泵热水器中的性能与R22进行了对比实验，测试了不同环境温度下采用R417A与R22的COP、功率、冷凝压力和压缩机排气温度等参数的变化。结果表明，在空气源热泵热水器中，R417A的COP与R22比较接近;排气温度比R22低，系统更加安全;冷凝压力也比R22低，说明在同样的冷凝压力下能够得到温度更高的热水;而且更加环保，比R22更加适合在空气源热泵热水器中使用。

以库尔勒香梨为研究对象，在两种不同的温湿度条件下储藏香梨，一种存于冰温库中，库内温度为-1.7℃，湿度为87%，另一种存于普通冷库中，库内温度3℃，不设加湿装置。定期取样检测香梨的品质变化。实验结果表明，冰温储藏香梨效果要远远优于普通冷库储藏效果。

对纳米制冷剂TiO₂/HFC134a在水平管内的流动沸腾换热性能进行了实验研究，纳米颗粒的浓度为0.01、0.025和0.05 g•L^-1，并与纯质HFC134a的结果相比较。结果发现：TiO₂/HFC134a工质的流动沸腾传热系数得到一定的强化，强化程度与颗粒浓度有关，实验过程中发现的纳米颗粒在换热表面的沉积可能是主要的影响因素。

为提出一种空调系统部分负荷下表冷器进行冷冻水量和风量同时调节的方法和策略，对表冷器在变流量工况下的热工特性进行了研究，通过建立表冷器的数学模型，进行了不同冷冻水温度下变冷冻水流量、变送风量和冷冻水流量与送风量同时变化对表冷器性能影响的仿真，得出了不同冷冻水温度、变冷冻水流量、变送风量对表冷器的热工性能的影响规律。同时从系统节能优化控制角度对表冷器的热工性能变化进行了分析，为完善空调系统部分负荷下表冷器的变流量控制策略提供依据和参考。

真空绝热板是一种超绝热保温材料，其热导率是常规保温材料的1/3～1/10。本文阐述了真空绝热板的隔热机理，通过实验分析了影响真空绝热板保温性能的关键因素——芯材的预处理及抽真空压力，经过预处理的芯材在10Pa真空压力下密封，可以达到并维持显著的绝热效果。我校研制的真空绝热板，其热导率在0.01 W• m^-1•K^-1以下，将其应用于冷藏集装箱，可以大大降低冷藏集装箱的漏热量，减少能耗达26.82%以上，同时增加冷藏集装箱的载货量，提高其经济性。

直接蒸发内融式冰盘管是空调蓄冷工程中常用的一种方式，对这种冰盘管的融冰传热性能的掌握对于工程应用非常重要，本文对基于VRV空调系统的内融式U形冰盘管融冰过程的动态特性进行了分析，建立了相应的数理模型，并利用该模型分析了放冷过程的性能变化，该模型可为直接蒸发内融式U形冰蓄冷VRV融冰系统的设计及优化提供理论依据。

介绍了一种板翅式内冷型除湿器，针对其运行特点建立了其除湿过程的数学模型。分析了除湿过程中除湿器内部溶液与空气的温度场分布以及空气含湿量的分布情况，对内冷除湿与绝热除湿进行了比较，分析了内冷对于溶液温度以及传质驱动势的影响。结果显示与绝热除湿相比内冷除湿可有效抑制溶液温升，但对于传质驱动势的影响并不大，在典型工况下，其溶液出口平均温度比绝热除湿的平均温度低4.83℃，而积分平均湿差仅比绝热除湿时高出0.38 g•kg^-1，约为3.2%。

平行流冷凝器是一种新型高效紧凑式换热器，其在家用空调器中的应用还存在一些问题,如压降太大等，本文使用Yang和Webb推荐的扁管侧经验传热系数及摩擦阻力关联式，采用数值模拟的方法，研究了家用空调器中平行流冷凝器多孔扁管结构对其传热及压降性能的影响。结果表明:适当减小平行流冷凝器的扁管内孔高度、宽度、宽高比及扁管孔数，可提高其传热系数、增加压降。研究结果为家用空调器中平行流冷凝器多孔扁管参数的选取提供了理论依据。

提出了传质回热吸收式制冷循环，该循环在溶液回热过程中引入膜蒸馏技术，将传统吸收式制冷循环中的溶液等浓度回热过程转变为溶液变浓度回热过程。同传统吸收式制冷循环相比，该循环的发生过程向低温区移动，这对于低品位热能的利用以及提高吸收式制冷装置的热效率具有重要意义。传质回热器采用直接接触式膜蒸馏传质传热技术是可行的，传质回热吸收式制冷的理论循环与理想循环的偏差是由膜蒸馏传质回热器膜两侧溶液的蒸汽压差和膜导热引起的。

建立了蓄冰球中填充泡沫铝的融化相变过程自然对流模型,模型中考虑了固相与液相密度差和自然对流的影响。数值模拟了以铝为骨架、冰为填充相的单个冰球的二维融化过程，得到了在第三类边界条件下蓄冰球融化过程的温度场和相界面移动规律，并与只填充纯冰的蓄冰球传热过程进行比较，同时分析了泡沫铝的孔隙率对融化时间的影响。

设计了一种用于二氧化碳热泵热水器的新型微通道水冷气体冷却器，用有限单元法建立了换热计算模型并编制程序。对微通道内CO₂和水侧的流动与换热进行了数值仿真;运用该模型分析了各种参数下气体冷却器的换热性能及CO₂侧的压降。可用于指导优化设计。

建立泵供液氨制冷装置的吸气管和回汽管流动压降的数学模型。基于吸气管、回汽管流动压降模型和氨热力特性模型对泵供液制冷循环进行模拟分析。对制冷量为100 kW的某水产冷库制冰回路（152 m长回汽管和102 m长吸气管）的模拟计算结果表明：与传统的选径方法比较，通过程序优化选径可以使整个系统的COP上升7.6%;年节电达9092 kW•h;优化后管件尺寸增大而增加的初投资可在两年内回收。模拟计算结果也表明管径优化后的系统降低了压缩机的排气温度，间接延长了压缩机的使用寿命。

一切测量结果都具有不确定度及误差。本文通过对太阳辐射得热量测试台进行不确定度和误差分析，得到各个参数的不确定度及测量参数对测试结果的影响程度，其中风机盘管换热量的不确定度最大，而风机盘管进出口水温对测试结果误差影响最大。分析结果表明：整个测试台95%的测试误差在7.6%以内，最大测试误差约为110 W，测试台能满足测试精度要求。

根据湿空气和溶液热质交换的基本理论，建立了叉流溶液再生器的传热传质数学模型，并将该模型简化，得出空气和溶液的质量、能量控制方程。根据数值求解的方法，对方程进行离散简化，利用Matlab语言编程模拟计算。将模拟结果和实验结果进行了比较，结果表明本模型可靠。

建筑冷热电联产系统（BCHP）为建筑用能提供冷、热、电，是一种高效能源利用方式。由于系统所涉及的设备多，且由于季节的差别，不同用户的差别，导致了系统运行的复杂性，因此采用集散控制系统是非常必要的。本文结合一个工程实例，完成了一个基于现场可编程序控制器和上位控制计算机，并进行了建筑冷热电联产系统的控制策略分析，实现了整个系统的自动优化控制。

运用热力过程分析理论，对微型分布式冷热电联产系统的户式示范工程的典型工况进行热力过程分析。其中的夹点分析（PA）理论对系统中的换热网络（HEN）进行了最优化的改进设计，换热网络的改进能实现最小公用事业这一能量目标以及相应的经济目标。在夹点分析的基础上，进一步运用分析，对微型冷热电联产系统的能量梯级利用原理展开讨论，并结合热机与热泵的热力学特性，得出它们在换热网络系统中最佳的设置方法。通过热力过程最优分析及其再设计，改进后的分布式冷热电联产系统获得了更佳的热力学性能与经济效益。

分析了粗集理论在数据挖掘中的特点，基于粗集理论对一个实际工业制冷装置的运行参数进行了实例分析。实际运行参数从该工业制冷用户的历史运行记录中采集。经过合理筛选，用粗糙集理论约简属性，将制冷压缩机能耗的影响因素由9个降至4个，简化了对压缩机能耗的研究。根据大气干球温度的逐时变化和制冷压缩机的实际运行电流，推导出运行电流与大气干球温度关系的经验公式。结果表明，采用粗集理论来分析制冷运行参数，可以挖掘出运行数据中的潜在规律。

分析了现有蒸发冷却空调系统和置换通风空调系统存在的不足,对蒸发冷却与置换通风复合系统的结合机理及优点进行了阐述。对新疆大学体育馆空调系统工程进行了现场测试，实测数据表明选用二级蒸发冷却空气处理机组处理后的送风空气达到了设计要求，指出工作区水平方向上温度分布均匀，工作区垂直温度梯度与送风速度呈反比关系。通过实测，建议蒸发冷却与置换通风复合空调系统应用于本类似测试建筑物时，系统送风速度范围取0.4～0.5 m•s^-1。

设计了太阳能吸附式制冷系统，通过管路切换，该系统可实现开式循环方式以及闭式循环方式。研究了两种不同的循环方式下，太阳能吸附式空调系统的运行特性，包括太阳能集热器阵列、吸附式制冷机组的温度变化规律以及系统制冷量的变化规律。实验表明，由于蓄热水箱的调节作用，开式循环的运行工况稳定，而闭式循环在运行过程中具有明显的波动性但其具有较高的太阳能集热效率以及系统COP，节能优势明显。

设计了一种以氯化锰-氨为吸附工质对的热化学吸附式低温冷冻系统，利用膨胀石墨的多孔特性作为复合反应物的添加剂来提高吸附剂的传质性能，同时采用压块固化技术以提高吸附剂的传热性能。实验结果表明，膨胀石墨的添加有效防止了吸附剂的结块和吸附性能的衰减，复合吸附剂吸附量高达0.47 kg NH₃•（kg salt）^-1;吸附剂与制冷剂之间的化学反应对反应器温度的变化有较大影响，蒸发温度不同导致吸附剂的吸附平台温度不同，且蒸发温度越低，吸附剂吸附合成反应速率越低;当蒸发温度从-35℃上升到0℃时，单位质量吸附剂制冷功率SCP（specific cooling power）从206 W•kg^-1增大到706 W•kg^-1。冷却水温度为25℃、蒸发温度为-30℃时，采用该固化复合吸附剂的吸附式低温冷冻系统SCP和COP分别高达350 W•kg^-1和0.34。

采用热经济学结构理论，对由燃气内燃机发电、吸附制冷机提供冷量的微型冷热电联供系统，在恰当定义了组元燃料和产品的基础上，构建了热经济学成本模型和特征方程。根据实验结果，求解特征方程得到了发电、制冷和供热的热经济学成本。分析表明：天然气价格和吸附制冷机的初始投资是影响产品成本的两大因素。

提出了一种利用LNG冷能进行冷媒直接接触法海水淡化的具体方案，一方面，能够实现连续式海水结晶，从而使得海水能持续淡化;另一方面，充分利用了LNG冷能，避免了系统中电驱动制冷机的需要，从而节省了能耗，实现了节能减排的要求。讨论了海水淡化系统的流程、中间冷媒的选择、主要参数的确定等问题。参照相关体积传热系数和蒸发高度初步估算了试验样机中结晶器的大小，并且对预冷换热器进出口参数进行了求解。对系统相关流程进行了模拟，结果表明这种海水淡化方案是高效可行的。

采用空冷吸收器、空冷冷凝器实现循环空冷化，是缩小吸收式系统体积、扩大其应用领域的重要途径之一。针对4种空冷双效溴化锂循环，建立集中参数模型，分析比较了不同运行参数（热源温度、室外冷却空气温度、蒸发温度）对4种循环性能的影响情况。结果表明，要实现循环空冷化，必须提高热源温度，同时4种循环相比，溶液在低温溶液热交换器前分流的并联循环热力性能明显低于其他3种循环，不宜空冷化。

分析了我国能源利用情况，说明我国建筑行业存在着巨大的节能潜力。节能服务公司的出现和发展，为我国建筑节能提供了新的发展思路。介绍了节能服务公司广泛采用的合同能源管理模式及其优点。节能服务公司为需要节能的单位提供全方位的服务，从能源审计到最后的效益分享，都体现了现代化的服务理念和模式。但是节能服务公司的发展还不是很完善，需要政府部门、相关企业共同合作，从而为我国的节能事业做出贡献。

通过气泡羽流模型，对具有单一浮力源的室内自然置换通风热力分层高度进行了模拟实验研究，讨论了有效通风面积与热力分层高度之间的变化关系。将通过INSIGHT 3G软件获得的实验数据与数学模型进行了对比分析，发现自然置换通风室内单一点源热力分层的量纲1高度随着量纲1有效通风面积的增加而增高，室内自然置换通风单一浮力源的热力分层高度仅是其量纲1有效通风面积的函数。

探讨了一种直接将热泵蒸发管设置在太阳能光伏集热板背面的新型光伏/光热一体化热泵（PV/T-HP）系统。设计了采用普通铜管和多孔铝扁管的两种集热/蒸发器结构，对二者进行性能模拟与对比分析。结果显示：采用多孔铝扁管集热蒸发器的热泵系统因其更好的传热性能而具备更高的电效率和制热性能系数。对PV/T-HP系统的全年运行性能模拟表明，该系统可同时高效地输出电能和制得50℃热水。此外还提出，根据季节和天气变化控制压缩机容量的控制策略优化系统运行以提高其全年综合性能。

节能减排是当前全球性的呼声。作为回应，东亚区域的若干个政府都提倡采用更高的夏季空调温度。要推广高温空调，就必须使公众相信，这样做不会降低室内环境品质，尤其是不会降低热舒适性。要实施高温空调，就必须筛选出在这样的非常规工况下性能良好的通风系统。因其在较高室温下的良好性能，本文以数间香港办公室为例，介绍并分析一种新型通风系统——层式通风。实验和模拟计算的结果显示，如果送风速度，送风量和送、排风口的设计正确，层式通风具有热舒适性好（具体表现为头脚温差小）、能耗低、特别是呼吸区空气品质好的特点。下一步的工作将对上述优点进行定量研究。

根据厦门燃气电厂实际情况，提出了一种LNG热电冷三联产节能方案。在假设条件下，分析并计算了该方案下的系统能源利用率、运行经济性及节能潜力。结果表明：该节能方案冷电、热电系统能源利用率分别可达89.2%和82.8%，联产系统总能利用率超过80%;而且供冷系统的运行费用较低，投资回收期小于5年，具有明显的经济效益和较大的节能潜力。

通过对利用太阳能等低品位热能来驱动的喷射式制冷机的几种制冷工质的理论分析和热力计算，找到了各种工质的最佳应用温度范围，并筛选出了R600a是比较理想的制冷工质。