能源供应短缺和气候变化问题日益严重,已经逐步威胁到人类的生存。改变能源利用模式,提高能源利用效率,发展可再生能源成为国际公认的解决能源问题重要途径。太阳能资源储量巨大且无环境污染,与高能效的分布式系统结合,在节能减排方面有着巨大的潜力。因此研究分布式太阳能供能系统有着非常重要的意义。本学位论文依托国家973项目、国家自然科学基金研究项目和国家科技支撑计划项目,参与提出了两个利用中温太阳能集热的热力循环,包括中温太阳能集热驱动的功冷联产系统和中温太阳能集热驱动的吸收-压缩复合制冷系统；利用Aspen Plus软件对这两个循环流程进行了模拟,并对循环的热力性能进行了深入研究。发现提出的两个热力循环通过动力循环和制冷循环的耦合,实现了中温太阳能集热的更高效利用,具有很好的应用前景。主要研究内容为：(1)参与提出了一个中温太阳能集热驱动的功冷联产系统。将350℃的槽式太阳能集热系统与基于正逆循环耦合的氨/水功冷联产系统有机结合,实现功冷联产。太阳热能首先驱动一个氨水混合工质朗肯循环做功,透平排气直接送入精馏塔底部作为上升蒸汽,驱动吸收式制冷循环制取-10℃冷能,从而实现了太阳热能的梯级利用。研究结果显示系统等效太阳能发电效率为19.5%,效率为13.6%,系统一次能源节约率达24.2%。最后还分析了影响系统热力性能的关键参数,研究这些参数变化对系统性能的影响规律,对系统方案优化具有重要作用。(2)参与提出了一个新型的太阳能吸收-压缩复合制冷系统方案。该方案也是基于正逆循环耦合的概念,中温太阳能集热驱动氨水混合工质朗肯循环做功,透平排气直接进入吸收式制冷循环的精馏塔,驱动吸收式制冷循环制取-10℃的冷能,朗肯循环产生的功驱动一个氨压缩机,将蒸发器中的低压氨气升压后送入冷凝器中,从而提高整个系统的制冷量,当太阳辐照强度不足时,还可以消耗外部电能直接驱动氨压缩制冷循环,增加了系统的灵活性。对系统进行了模拟和热力性能分析,研究表明系统太阳能转化为冷能的性能系数(SCOP)达0.54,比单独太阳能制冷系统提高0.15,系统一次能源节约率为27.8%。最后研究了系统的关键参数变化对系统热力性能的影响规律,为系统的设计优化提供重要参考。