本文主要涉及两方面的内容,一方面是对太阳能吸附式制冷系统进行的基础性实验研究,讨论了实验系统循环过程中吸附床温度与压力的变化并以吸附时间为变量分析最佳的循环制冷效果,并以此对系统的循环周期进行优化。另一方面是利用数值模拟软件FLUENT对本实验系统中的吸附床进行的数值模拟研究,并且以传质通道大小与吸附剂填充高度为变量分析了吸附床的结构优化问题。为了满足吸附式制冷系统过程中的能量需求,课题组设计制作了适用于光照充足地区的抛物槽式集热器。该实验装置位于北京东南市区北京工业大学校园内（北纬39°56′,东经116°20′）。实验系统以金属-玻璃真空集热管式吸附床为主要部件,通过太阳能自动跟踪系统,将太阳光照聚焦到集热管上。采用新型SAPO-34沸石分子筛-水作为吸附工质对进行了太阳能吸附式制冷实验,结果表明:系统的吸附量与吸附时间之间远非线性关系。这种关系主要体现在吸附量与吸附床温度的变化上,开始的10min吸附速度很快,从而导致吸附床温度急剧升高,其后吸附速度逐渐减小,床温也缓慢下降。与此密切相关,以吸附时间作为衡量标准的制冷功率SCP₁,表现出随吸附时间延迟从大到小单调变化的简单规律。但是另一方面,按照循环周期来衡量的制冷功率SCP₂,以及按照太阳能输入热量-冷量转化率来衡量的制冷系数（Coefficient of Performance,COP）则不同,二者均随吸附时间的变化存在一个极大值。此极大值充分说明太阳能吸附制冷系统具有可优化特性。虽然COP和SCP₂所对应的最佳吸附时间有一定差别,但是它们都在40-70min之内,在工程应用中存在着可调和性。最后,为了分析吸附床的内部结构对吸附制冷系统的影响,还运用数值模拟软件FLUENT对吸附床进行了数值模拟研究。模拟结果表明了吸附床内的传热传质特性以及吸附床结构参数的最佳取值范围。由于吸附床传质通道的布置,使得吸附床轴向温度与轴向单位吸附量的梯度变小。相反,由于冷却壁面对流换热的影响,吸附床径向温度梯度与径向单位吸附量梯度是非常大的。温度愈低,单位吸附量愈大。从强化传热传质的角度看,吸附材料的填充高度愈小,同时传质通道的尺寸愈大,就对吸附过程愈有利。然而,降低吸附材料的填充高度或扩大传质通道的尺寸必然会导致吸附材料质量的减少。考虑到吸附过程总制冷功率的输出问题,传质通道半径r₁=9.5mm或者r₁=6.7mm时可以获得最佳的制冷效果。此外,对于吸附材料的填充高度,其值在70-100mm范围内愈大对于吸附过程愈有利。