太阳能是一种可持续利用、既清洁又到处都有的能源，太阳能制冷因热量的供给和冷量的需求在季节和数量上的高度匹配而受到普遍的重视。本文的“太阳能冷管”是在固体吸附式制冷技术和吸附床传热传质理论的基础上提出的，以沸石分子筛-水为工质对，在一根玻璃管内完成太阳能固体吸附式制冷及热泵循环，运行完全无污染。本文的研究工作主要着重于太阳能冷管集热/吸附器的传热传质机理研究，并在改善其工作性能及提高热利用率上提出了新的思路。 本文在介绍了太阳能冷管产生和应用的背景以及冷管结构和工作原理的基础上，回顾了三代太阳能冷管发展历程及其结构改进，并从系统样机的实验角度比较了各自的工作性能。目前，制冷与供热两用的多功能太阳能，制冷系数COP可达0.268，供热效率60.9％，其制冷与供热的总效率为87.7％。 文中建立了冷管集热/吸附器基于细长圆柱结构的数学模型，吸附床的数学模拟采用沿吸附床径向的一维均匀压力模型。并合理地分析了真空集热段的温度变化和吸附床内的传热传质规律，对理论值与实验值进行比较，在问题得到简化的同时，保证了计算结果的精度范围。这为冷管集热/吸附器的进一步设计与优化起到积极的指导作用。 为增强其对太阳辐射的吸收和利用，提高吸附床脱附温度，改善制冷性能，本文提出将非跟踪聚焦型的复合抛物面聚光器(CPC)与太阳能冷管结合起来。理论和实验结果表明，在聚焦比为1.13时，冷管接收的太阳辐射增加了47.4％，其吸附床脱附温度可高达200℃以上。这种采用CPC反光板的太阳能冷管既能满足提高系统制冷量的要求，又能节约耗材成本。 同时，还采用了(火用)分析的方法对太阳能冷管系统进行研究，对冷管各部件工作状况进行热经济学的评价和对比，更清楚地了解和分析了冷管各部件能量和(火用)值的利用率，并论证了制冷与供热两用的多功能太阳能冷管的应用可行性。