低纬度岛礁处于极端热湿气候区,具有高温、高湿及强辐射等极端气候特征,岛礁建筑常年受多强场的极端气候条件作用,仅依靠建筑隔热、遮阳、自然通风等被动技术难以满足人体基本热舒适需求,室内环境全年依赖降温、除湿设备系统。但是各岛礁散布于远离陆地的浩瀚海洋,常规能源匮乏,若将长途运输而来的军备燃油用于驱动空调,代价过于巨大。极端热湿气候区太阳能资源丰富,建筑热湿负荷与太阳能供给规律存在正向同步关系,因此建筑热环境调节的最佳途径是太阳能空调系统,并且极端热湿气候区空调常年运行,太阳能空调的投入产出比高。我国建筑热工设计气候分区不包括极端热湿气候区低纬度岛礁,现行建筑标准、负荷计算方法等均基于内陆的高纬度地区,不适用低纬度岛礁。因此需要根据岛礁气候特征重新构建掌握当地的建筑负荷特性,且采用太阳能降温除湿系统,则提出更多的计算参数要求、涉及新的设计原理与方法。鉴于岛礁面积有限,难以提供额外的太阳能收集场地,空气调节所需的太阳能资源,只能依托建筑屋顶铺设光伏或集热器等进行收集转换,因此建筑冷负荷与制冷量、电力消耗与热力消耗、湿负荷与除湿再生量这些动态矛盾关系,必须通过建筑物自身结构,在建筑物内部的封闭系统内进行调解,以实现供能用能的平衡。基于此,本研究围绕低纬度岛礁多场强作用下负荷特性、岛礁建筑负荷削减策略、太阳能空调系统自持化理论及设计、太阳能空调独立除湿系统性能及匹配优化、太阳能空调除湿系统实验研究、岛礁光伏发电增效技术等六个方面展开研究。主要研究内容及结论如下:（1）完善了低纬度岛礁多场强作用下的建筑负荷计算方法。针对低纬度岛礁高温、高湿、强辐射的气候特征和四季不分明、太阳高度角大、建筑南北差异小的地域特征,建立了以温度和湿度为热湿迁移驱动势的热湿耦合方程,提出了低纬度岛礁多场强作用下,基于热湿迁移的建筑负荷计算方法,完善了现有规范对低纬度岛礁负荷计算的缺失问题。明确了低纬度岛礁建筑负荷特性及朝向负荷特性,冷负荷整体特征为:负荷均值小、波动小、全年持续时间久、累计负荷大;朝向负荷特征为:东西差异大,南北差异小。明确了辐射、温差、湿度等因素对建筑负荷的影响关系,建筑负荷构成特征为:相对湿度占比最大,其次为太阳辐射,温差占比最小,此外低纬度岛礁的显热潜热占比基本相同,建筑热环境营造须同时利用降温和除湿技术。（2）低纬度岛礁建筑负荷削减策略研究。针对低纬度岛礁高额的建筑负荷问题,结合低纬度地区空气温度高及全方位强辐射的特点,以建筑围护结构隔热、通风、遮阳的被动节能技术展开,采用了双层通风遮阳屋顶+综合外遮阳+保温隔热层的综合负荷削减策略,经计算综合负荷削减率高达29.2%,负荷削减策略最大限度降低建筑负荷,为太阳能空调系统在低纬度岛礁的运行奠定了现实依据。（3）太阳能空调系统适宜性分析及自持化理论。根据极端热湿气候区的气候特征,对常见太阳能空调系统进行方案适宜性分析,提出了适宜于岛礁建筑的“光伏驱动+集热器再生+多联机降温+独立除湿”的太阳能空调独立除湿组合式系统,系统采用光伏驱动与光热再生的耦合运行方式,实现了光伏驱动、光热再生、冷凝回收、温湿度独立控制等多种技术组合。提出了基于“负荷特性—削减策略—用能平衡”的全流程太阳能空调岛礁建筑用能自持化设计方法,依托建筑自身收集、转换及储存太阳能资源,通过合理匹配冷负荷与制冷、除湿与再生的动态过程,最终实现空调用能自持化。通过建立太阳能空调建筑自持化能量平衡模型,计算得到,依靠建筑自身面积收集转化太阳能,最多可满足近五层的岛礁建筑太阳能空调系统自持化运行。（4）太阳能空调独立除湿系统性能及匹配优化。建立了太阳能空调溶液除湿系统和太阳能空调转轮除湿系统两种组合式系统数学模型,通过MATLAB数值计算结果表明,对于太阳能空调溶液除湿组合式系统,再生温度和再生热量随着室外空气含湿量的增加而增加。再生温度和再生热量均随室内空气相对湿度的增加而降低。系统可回收的冷凝热量随着除湿量的增加而增加。对于太阳能空调转轮除湿组合式系统,除湿能力随再生温度的升高而增大,随回风比的增大而减小。冷却能力随再生温度的升高而增大,随回风比的增大而减小。随着再生温度的升高,制冷机的冷凝热量和再生空气的预热温度升高。两种组合式系统均能较好地匹配低温热源进行余热回收,有效降低系统能耗,适宜于极端热湿气候区的应用。（5）太阳能空调转轮除湿系统实验研究。在西部绿色建筑国家重点实验室太阳能光热光伏综合应用平台搭建了太阳能空调与转轮除湿组合式系统,以测试系统的设计运行性能,包括冷凝回收热量、发用电能量平衡等。测试得到,太阳能空调系统通过冷凝器余热回收与集热器的梯级加热,可分别使再生温度提高15.3℃与90.4℃;太阳能空调系统不仅实现了能源自给,而且还产生了7.2%的剩余电量。可见对于常规能源匮乏但是太阳能资源丰富的极端热湿气候区具有很好的应用意义。（6）岛礁光伏发电增效技术。光伏系统是影响自持化太阳能空调系统运行可靠性的直接因素,低纬度岛礁的高温天气和镶嵌式安装方式会使光伏大幅升温,导致发电效率线性降低。研究从热力学角度对光伏系统进行降温增效,以提高太阳能空调系统的保证率。研究提出了一种管板式的光伏主动冷却系统,并进行了结构布局和参数优化。通过建立光伏冷却系统热电耦合模型,依次分析了光伏管板式冷却系统的管间距、管径、管间距及流速等参数对光伏冷却的影响效果,通过数值模拟得到,当管板式PV冷却系统参数分别为Type C,管径20 mm,管间距50 mm,流速0.10m/s时,冷却效果最好。然后,针对该优化配置,搭建光伏冷却系统的实验平台,测试结果表明光伏冷却系统可有效降低光伏表面温度,比非冷却系统降低约31.4℃。并且通过数据拟合发现,PV的转换效率和（?）效率均与质量流量呈指数函数关系,随着质量流量的增加而增加并趋于稳定,逐渐达到最大值11.9%和12.4%。