从理论分析及试验研究方面对静态加热式热泵热水器的性能进行了研究，并根据国标GB／T23137—2008中对工况条件的规定，将试验平台搭建在空气焓差室中，利用现有的环境模拟设备实现对机组进行性能测试。试验采用水箱混合法测定水箱温度，首先分析了在不同充注量情况下机组的性能；接着将机组运行工况分为高温、名义、低温、结霜4种工况进行测试，根据实验结果，对机组的性能进行了详细的分析；并采用工质R417a与R22进行直接替代对比试验。

对比研究了分别采用R22及其替代工质R410a的平行流冷凝器在室外变工况下性能的同异。通过建立平行流冷凝器的稳态分布参数模型，仿真研究了不同冷凝温度下R410a和R22的变工况特性，并引入质能比的概念对这两种工质的单位换热量所需制冷剂质量的多少进行了比较。仿真结果是R410a和R22的换热量、制冷剂侧压降和制冷剂质量随工况和冷凝温度的改变具有的相似的变化趋势，且R410a具有较高的换热量和较低的压降；两者的质能比随进风温度和进风量的升高均呈基本一致的向上抛物线的变化趋势，且R410的质能比低于R22。可以得出R410a与R22具有相似的变工况特性，适合替代R22应用于采用平行流冷凝器的汽车空调。并且R410a在传热、流动性能和降低制冷剂充注量方面均优于R22。

内藏式冷柜制冷剂容量较小,系统中制冷剂充注量的变化会对制冷性能产生较大影响。对某型号的内藏柜进行了充注量的试验研究,综合多种因素给出了制冷剂R134A的最佳充注量。通过改变系统中制冷剂充注量,研究了制冷性能参数随制冷剂充注量的变化趋势,为合理确定制冷剂充注量提供了一定的依据。

分析了R32替代R410 A的优势，针对R32系统排气温度过高的限制，提出采用经济器的方法降低排气温度，从理论方面分析了R32替代R410 A后单级压缩制冷系统运行参数的变化。在理论研究基础上，采用某企业生产以R410 A为制冷剂带有经济器的风冷热泵机组作为原型机，分别使用R410 A和R32作为制冷剂，进行试验研究。试验参照GB/T 18430．2-2008名义工况，对比同一系统采用2种不同制冷剂后，系统充注量、换热量、功率、COP、排气温度等参数的变化。结果表明：R32系统充注量仅为R410A的70％，接近摩尔质量分数。在制冷及制热名义工况下R32能力及能效比均不低于R410A，R32系统排气温度及压缩比明显降低，但采用经济器中间补气后系统性能系数提高幅度不大。

对由重力驱动的3kW，R404A／CO2制冷系统（CO2作为载冷剂）的CO2冷风机进行了试验研究。设计了2种不同的CO2冷风机，一种为只有一个通道的串联冷风机，另外一种具有两通道的并联冷风机，并分析了在不同充注量下2种结构的CO2冷风机的工作性能和蒸发温度波动的原因。通过分析降温速率、库内终温以及库内温度波动可知：和大串联结构相比，两通道并联系统的最佳充注量降低为950g（36．5％），相比减小了4．5％；当系统在最佳充注量下工作时，两通道的并联系统冷风机的传热系数增加到59．5W／（m2·K），相比升高了19．5％；冷库的最低温度降低了3．2℃，同时，系统达到稳定运行，冷库的温度稳定时所需的时间更少。