近些年,由于能源与环境问题,太阳能的开发利用受到众多行业广泛关注。在制冷技术领域,利用太阳能作为驱动热源的喷射制冷系统具有结构简单、运动部件少、运行维护费用低,使用寿命长、清洁环保等优点。然而受制于太阳能自身能量密度低、间歇性和不可控的特点,单级太阳能喷射制冷系统难以在实际中应用。太阳能喷射与机械压缩复合的制冷系统不仅可以利用太阳能喷射制冷系统的诸多优点,而且由于压缩系统的存在,增加了系统的可靠性。国内外相关专家对不同结构形式的喷射与机械压缩复合的制冷系统进行了深入的研究。在此背景下,本文研究了一种新型的太阳能喷射与机械压缩复合的制冷系统。系统构建简单,通过中间换热器将太阳能喷射子系统和机械压缩子系统连接起来,由太阳能喷射制冷实现机械压缩制冷高压的降低,而喷射制冷在较高制冷温度时具有更高的效率,充分利用两种能源以及不同制冷方法各自的优点,通过能源特性及制冷方法的互补,改善压缩式子系统的工作条件,提高电能的利用效率。本文通过对该复合系统的理论分析和对喷射子系统在不同工况下性能变化的实验研究,为该新型太阳能喷射与机械压缩复合制冷系统的实际应用提供了理论及实验参考。主要研究工作如下:(1)对新型太阳能喷射与机械压缩复合制冷系统工作原理进行了说明,运用热力学方法建立复合系统的数学模型。(2)利用EES(Engineering Equation Solver)软件编写程序,计算了各主要影响因素对复合系统COP,节能率及电能与太阳能的比值Er的影响规律。结果显示,存在一个最佳的喷射子系统蒸发温度,使得系统COP和节能率值最大,喷射子系统蒸发温度对电能与太阳能的比值影响较小。在本文计算范围内,当喷射子系统蒸发温度为25℃时,COP和节能率达到最高,分别为8.2和22.9%;COP和节能率随着发生温度的升高而升高,电能与太阳能的比值随着发生温度的升高而降低;COP和节能率随着冷凝温度的升高而降低,电能与太阳能的比值随着冷凝温度的升高而升高。在本文计算范围内,当冷凝温度升高到53℃时,系统COP和单级压缩制冷系统COP接近相等,且在发生温度为80℃时,系统不再节省电能,即该系统不适合于高冷凝温度的环境。(3)喷射制冷系统实验台的改造。在课题组成员先期搭建的喷射制冷系统实验台基础上,通过对相关实验设备的改造和更换,使得实验台可以持续稳定运行,且可以通过调控相关部件获得想要的不同运行工况。(4)实验研究了以R245fa为工质的喷射制冷系统性能在不同工况下的变化规律。通过对实验数据的筛选与处理,得到了冷凝温度、蒸发温度及发生温度对喷射系数和COP的影响规律。其中,蒸发温度的实验工况范围为15~25℃,冷凝温度的实验工况范围为30~50℃,发生温度的实验工况范围为100~110℃。结果显示,在蒸发温度和发生温度一定的条件下,存在一个临界冷凝压力,当冷凝压力小于临界冷凝压力时,喷射系数和COP值不随冷凝压力的变化而变化,当冷凝压力大于临界冷凝压力时,喷射系数和COP随冷凝压力的增大快速减小直至为0;对于喷射制冷系统,升高蒸发温度不仅可以使得喷射系数和COP值增加,且可以使系统在更高的冷凝温度下工作;冷凝温度37℃时,喷射系数和COP随着发生温度的升高而降低,冷凝温度39℃时,喷射系数和COP随着发生温度的升高先增加后减小;提高发生温度虽然可以使得喷射系数和COP降低,但系统可以在更高的冷凝温度下工作。实验得到九组不同工况下喷射器运行的临界背压点和极限背压点,可用于优化喷射器结构参数。