太阳能吸收-过冷压缩式复合制冷系统是高效、经济的高层建筑太阳能供冷机组。受太阳辐射与冷负荷变化影响,系统常处于变工况运行。集中参数法是常用的变工况建模方法,但由于复合系统组件偏多,相应的变工况模型存在计算效率低、难收敛问题。采用黑箱式方法进行系统变工况建模虽能提高计算效率,但又无法准确描述吸收子系统与压缩子系统耦合特性。另一方面,现有涉及太阳能吸收-过冷压缩式复合制冷系统的研究主要为理论分析,缺乏对机组运行性能实验数据的研究。因此,本文采用特征方程法和集中参数法分别对吸收子系统和压缩子系统建模,耦合二者模型建立了机组变工况模型,不仅显著提高了计算效率、还能准确反映两子系统工作特性的相互关联。此外,研制了太阳能吸收-过冷压缩式复合制冷系统试验样机,搭建了实验台对变工况特性及多种气象条件下的运行特性进行了实验研究。变工况模拟研究结果指出,当热水温度提高35°C时,吸收子系统的COP提高11.5%;压缩机转速降低80%时,吸收子系统的COP下降19.58%且压缩子系统COP升高40.8%;冷却水流量下降80%时,压缩子系统的COP降低32.44%;当冷冻水温度上升6°C时复合系统的COP上升12.1%;当冷却水进口温度增加12°C,吸收系统和复合系统的COP分别下降了4.02%和36.48%。在变工况条件实验中,当热水温度升高20°C时,发生器的热负荷和吸收系统的制冷量分别增加了35.75%和51.50%,同时,复合系统的COP提高了20.94%。当冷冻水和冷却水的流量提高33.3%和66.7%时,复合系统的COP提高了13.83%和8.91%。在多种气象条件下的系统运行特性实验中发现,由于吸收子系统制冷量用于过冷压缩子系统,其冷冻水出口温度只要超过22°C,吸收子系统就可被温度大于60°C的低品位能驱动。而且,吸收子系统的最高瞬时制冷量和COP分别为4k W和0.69。此外,在晴天、晴间多云和阴天时,吸收子系统的日平均SCOP分别为0.21,0.2和0.13。本文研究成果有助于深入认识复合系统实际运行性能,为太阳能吸收-过冷压缩式复合制冷系统改进与运行优化提供数据支持。