空调系统为人们学习、工作和生活提供舒适的室内空气环境。其中,蒸气压缩式制冷（Vapor Compression Refrigeration,VCR）空调系统制冷、除湿效果明显且应用广泛。VCR空调系统在调控室内温湿度的同时也消耗了大量的能源。如何通过优化方法调节VCR空调系统运行,提高系统能效,对于实现建筑节能具有重要意义。本文面向VCR空调系统节能降耗需求,在变温湿度工况和需求下,基于智能优化算法,以系统节能为目标,开展变温湿度VCR空调系统建模、能耗分析和运行优化等方面研究。本文主要研究内容及贡献如下:1)变温湿度VCR空调系统模型建立。基于热力学基本原理和质量能量守恒定律,分析VCR空调系统蒸发器、冷凝器与空气间传热传质过程,采用合理有效的简化条件,重点关注温度、湿度变量对系统性能的影响,建立变温湿度VCR空调系统稳态模型,并通过实验对模型进行验证,结果显示模型相对误差在7.5%以内。2)变温湿度VCR空调系统能耗分析。以变温湿度VCR空调系统总能耗为评价指标,采用控制变量法,分别研究了空气湿度、温度负荷对系统能耗的影响,并且分析了蒸发温度、冷凝温度和过冷度等系统变量,压缩机转速、膨胀阀的开度、蒸发器风机转速和冷凝器风机转速等设备运行参数对系统能耗的影响。3)变温湿度VCR空调系统运行优化。以变温湿度VCR空调系统总能耗为优化目标,压缩机转速、膨胀阀的开度、蒸发器风机转速和冷凝器风机转速为优化变量,建立带约束条件的非线性优化模型,利用模拟退火（Simulated Annealing,SA）算法在可行域内求解优化模型。优化结果显示,基于SA算法的系统优化运行策略可以提高变温湿度VCR空调系统能效。