本方向针对制冷与低温系统和装置发展的需要，围绕制冷与低温技术中技术创新与节能的科学问题，重点开展新型制冷方法、制冷空调中的传热传质、热泵、太阳能制冷与发电、吸收式制冷、低温技术与小型制冷机的理论、方法和技术研究，突破其中关键技术瓶颈，开发出一系列的高效制冷与低温技术和产品。现已获得国家发明专利授权50余项，在International Journal of Refrigeration等国际高水平杂志上发表SCI论文40余篇。获得省部级一等奖2项、二等奖5项。
本单位已经在该方向上取得重要研究成果，如：
（1）新型制冷方法
东南大学长期开展新型制冷技术研究，在压缩式制冷、除湿蒸发冷却、蓄能、替代工质等方面开展了一系列深入研究，尤其在除湿蒸发冷却制冷等方面形成了一定的特色。在多项国家自然科学基金等基础研究项目资助下，创造性的研发出适应夏热冬冷地区气候特征的、50oC-80oC的热能驱动新型溶液除湿空调技术，提出了一种基于溶液深度除湿的流态冰制取新途径与系统，为蓄冷空调提供了一种新的技术思路，同时还开展了复叠式制冷、自复叠式制冷、喷射式制冷等多项新型制冷技术研究，并在此基础上研制开发出一系列的系统和装备。相关研究成果“夏热冬冷地区新型高效建筑冷热能供应技术与装备”获教育部技术发明一等奖。
（2）制冷空调中的传热传质
在国家自然科学基金等项目的资助下，先后在低温工质的沸腾传热机理、热物性测量、制冷工质的传热传质特性、小温差传热、传热传质数值计算、高效换热器等方面开展了卓有成效的研究工作。目前已在制冷工质的传热传质特性、低温工质沸腾传热、小温差传热和高效换热器及其测试等方面形成特色。相关研究取得了一系列的成果，“微小结构的分形构建及其传热传质机理研究”获教育部自然科学一等奖，“空调用换热器综合性能试验研究装置”等成果获江苏省科技进步三等奖并在春兰集团等大型企业推广应用，产生了较大的经济和社会效益。
（3）热泵技术
在国家科技支撑计划等项目的资助下，开展了空气源热泵及其除霜、地源热泵、热源塔热泵、燃气热泵、热泵干燥等热泵技术研究，研制的新型冷、暖与生活热水一体化的户式空气源热泵机组在格力电器等大型制冷企业得到了广泛的应用。研究成果“新型热泵空调机组关键技术与装置的研发及系统节能优化”获江苏省科技进步二等奖，“冷暖辐射生活热水多功能一体地暖户式中央空调”获中国轻工业联合会科技优秀奖。
（4）太阳能制冷与发电技术
在国家自然科学基金、国家863高新技术项目的资助下，开展了太阳能制冷与发电技术的研究，取得了一系列成果。研制出采用太阳能作为驱动热源的太阳能除湿蒸发冷却技术与装备；开发出太阳能驱动的双效吸收式地源热泵空调系统与装置，实现太阳能的制冷与制热的双高效利用。研发出实现太阳能光电光热综合高效的一体化系统。研究成果“建筑一体化太阳能光伏光热复合系统及关键技术研究和应用”获江苏省科技进步二等奖，“新型太阳能溶液除湿制冷空调系统的构建与关键技术研究”获教育部技术发明二等奖。
（5）吸收式制冷技术
东南大学是国内最早开始研究吸收式制冷技术的高校之一，取得了一系列显著的成果，并将该成果成功实现工业应用，建成了国内第一套容量为350kW的利用工业余热双级氨水吸收式制冷机。成果“利用工业余热的双级氨水吸收式制冷机”获江苏省科技进步三等奖。近年来在近10项国家自然科学基金及省部级基础性研究项目的支持下，探索氨水溶液吸收强化的理论，研究溴化锂吸收式高效强化换热技术，将在吸收式制冷及其紧凑化研究方面取得突破，为利用余热和可再生能源的吸收式制冷机的推广应用打下基础。
（6）低温技术与小型制冷机
在国家科技专项、国家自然科学基金以及省部级重大科研项目的资助下，开展了小型低温GM氦制冷机、多级中高频脉冲管制冷机、微型斯特林制冷机、低温冷冻干燥等各种低温技术研究。研究成果“小型低温制冷机”获全国科学大会奖、“微波冷冻干燥过程传热传质理论”获教育部自然科学步二等奖。
目前重点研究内容：（1）“新型制冷方法（除湿蒸发冷却技术、流态冰技术、复叠与自复叠技术、喷射式制冷技术等）；（2）制冷空调中的传热传质（传热传质强化、低温小温差传热、纳米颗粒对沸腾的强化效应）；（3）热泵技术（空气源热泵及其除霜、地源热泵、热源塔热泵、燃气热泵、热泵干燥）；（4）太阳能制冷与发电，（太阳能驱动除湿蒸发冷却、太阳能吸收式制冷、太阳能光电光热综合利用）；（5）吸收式制冷技术（氨水吸收式制冷、溴化锂吸收式制冷）；（6）低温技术与小型制冷机（低温斯特林系统、GM制冷机、低温冻干）。