当今世界能源形势日益严峻，节能减排已成为改善能源形式的必要措施。目前，数据中心等热流密度较高且需全年供冷的特殊建筑日益增多，而使用传统机械制冷空调为其供冷会造成巨大的能耗。为了实现数据中心的节能降耗，利用自然冷源来为数据中心提供冷量的想法应运而生。本文提出了一种泵驱动两相冷却与蒸气压缩制冷相复合的制冷系统，该系统包含自然冷却和蒸气压缩两种不同的运行模式。两种模式共用一套换热器和风机，分别以工质泵和压缩机作为各自的驱动元件，以室外温度作为模式切换温度，在不同温区下各自独立供冷，以改善传统的蒸气压缩循环在寒冷季节供冷时所存在的问题。针对该系统，本文进行了如下分析和研究。　　本文阐述了泵驱动两相复合制冷系统的运行模式和工作原理，对机组主要部件、工质等进行了理论分析和设计选型，确定了换热器、风机、工质泵的形式和规格，选定了R22、R32和R152a作为实验工质。　　在此基础上，基于泵驱动两相复合制冷系统的运行原理，针对其在换热器形式、室外风机风速和工质泵转速不同的情况下，对换热量和EER等机组性能方面的特性进行了实验研究。研究发现复合机组不同模式下的换热量均随室外温度的升高呈近似线性降低，且蒸气压缩模式的换热量高于泵驱动模式，二者EER存在交点。双蒸发器的并联使用改善了单蒸发器时泵驱动模式换热量和EER峰值对应泵频率不匹配的问题，且EER更高。不同泵频率下，机组泵驱动模式换热量和EER随室外温度升高的下降幅度都基本相同。机组泵驱动模式换热量均随风机风速的提升而减速升高，EER则随之加速降低。　　之后本文以泵驱动两相复合制冷系统的泵驱动循环为研究对象，在不改变系统部件的前提下，仅替换不同工质来进行实验，探讨了不同工质的运行特性。实验结果表明，R32和R152a机组的换热量和EER随室外温度的变化趋势与幅度都与R22机组比较类似，不过，R32机组的换热量和EER始终明显高于另外两机组，R22机组的换热量在全频率下都略高于R152a，但其EER只在低频下略高于R152a机组，高频下则明显低于R152a机组。另外，R32和R152a机组在室外温度较高时都存在工质泵低频性能较差，机组供液不足的问题。　　综合上述理论论述与实验研究，针对泵驱动两相复合制冷系统的节能性展开分析，分析表明该系统在全国大部分地区都具有良好的应用潜力。当机组目标制冷量分别为6.782kW和9.261kW时，机组泵驱动模式和蒸气压缩模式的切换温度相差较大，分别为15℃和12℃。不过，应用复合机组分别为哈尔滨、北京、上海和广州的机房提供冷量时，两种目标制冷量下的系统节能率则相差较小，分别在62％、48％、40％和23％左右。而以R32作为替代工质进行分析时发现，目标制冷量为9.261kW时，机组泵驱动两相冷却模式的启动温度为13.5℃，且在4座城市应用泵驱动模式时机组的平均COP分别是21.30、16.64、13.74和11.22，高于使用R22时的18.88、14.62、12.08和10.22。可见，R32比R22更适合作为泵驱动两相冷却的工质。