为了预测涡旋式水源热泵系统变结构和变工况稳态性能,建立了稳态涡旋式热泵系统仿真模型。其中涡旋式压缩机模型考虑了吸、排气换热对工质流量和排气温度的影响以及流量、排气温度和输入功率三者的耦合关系;通过增加电子膨胀阀开度对蒸发器出口过热度的控制模型,反映了过热度对膨胀阀流量的影响。系统算法综合了顺序模块法和连续迭代法,改善了迭代收敛性,且易于实现部件模型的模块化。与实验结果对比表明：模型预测值与实验值的误差小于4.4%。

基于已在汽车空调中广泛使用的平行流换热器，对其采用水冷方式以应用于长江上游地区热泵系统。结果表明，水冷对平行流换热器的传热特性影响很大，水冷比空冷的冷凝器出口过冷度提高了33℃，传热系数可达到1．9kW／（m^2K），使得整个空调系统的COP提高了18．4％，从而减少制冷剂充注量60％，换热器体积减小85％，在维护和安装方面具有很大优势。本试验研究是长江上游地区地表水水源热泵系列研究之一，可供平行流换热器在水冷式热泵空调上的进一步研究、设计和制造及应用作参考。

用R134a和R22作为制冷剂在相同的水源热泵系统里进行实验，对比研究了各自的性能及其冷凝出水范围。实验结果表明：在相同的蒸发进水温度和冷凝出水温度下R22有着较高的制热量，高约30％，但是R134a的COP相对较高，高约5％；特别是在高温时R134a的压比以及功耗都在正常的工作范围内。

水源热泵技术是利用地球表面浅层水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。本系统应用GP和PLC技术对水源热泵机组系统进行运行监控，包括井水泵、循环泵和压缩机的启停控制，压缩机的加卸载控制以及各温度的实时监控、显示和各种故障情况的报警及连锁保护控制等，给出了系统硬件结构和软件设计。实验结果表明，PLC和GP技术可以保证水源热泵空调机组正常可靠运行。

新型双级耦合热泵供暖系统由一级侧机组（空气-水热泵机组）和二级侧机组（水-水热泵机组）通过中间水环路耦合在一起。中间环路供水温度的变化对一、二级侧机组运行特性有较大影响。利用计算机仿真程序，对双级耦合热泵供暖系统稳态特性进行了计算机模拟，着重分析了中间环路水温对系统运行特性的影响，并以双级耦合热泵供暖系统能源利用效率最优为目标函数，得到最佳中间环路供水温度的理想设定范围。研究结果显示，最佳中间环路供水温度理想设定范围应在13～18℃之间，双级耦合热泵供暖系统在此温度区间运行，可提高能源利用效率10％以上。

在水源热泵的研制开发过程中，系统各部件之间的匹配特性以及热泵机组的控制模式成为影响热泵机组运行特性的关键。将挟点温差分析法用于水源热泵的设计，按照制冷、制热两种典型工况下综合效率最佳的原则，力图使热泵主要部件的设计更加合理完善。作为设计方法的一种尝试，可为水源热泵的开发与设计提供一定的参考。

采用实验的方法，研究了深井水源热泵系统抽水井和回灌井个数优化配置和回灌井回灌情况以及地下水温度变化对热泵机组性能的影响等问题。通过研究得出：为满足热泵机组的需水量和回灌量，该工程设计两个回灌井和一个取水井，整个采暖期深井供水温度非常稳定，只下降了0.7℃，深井回水温度并没有影响深井供水温度。而在热泵机组停止运行后，地下水温度在30天就从8℃-11.3℃。当深井回水温度低于7℃时，热泵机组COP值很低，供热效果不佳，所以应采用增加深井供水量，使热泵机组更高效运行。另外，整个采暖期热泵机组COP值变化范围为3.13-3.56。

水源热泵技术是可再生能源利用技术，具有提高机组效率和降低系统运行费用的优点。根据实际工程情况，在应用水源热泵技术的同时，考虑多项节能技术的综合应用，空调系统的节能效果将更加明显。本文以实际工程为例，分析了将水源热泵技术与集中供冷供热技术、二次泵技术、变流量技术等其他节能技术综合应用，不但能更有效地发挥水源热泵技术的优点，并能大大提高空调系统的能效。

对以R410A为制冷剂的水源热泵空调机组进行了变进水温度运行的试验研究。制冷工况进水温度为21～36℃的范围内,制热工况在进水温度在6-21℃的范围内,进行了机组制冷量、制热量、输入功率、EER/COP、吸气和排气压力、压比、吸气和排气温度等特性随进水温度变化的测试,分析了R410A机组在变进水温度下制冷和制热运行的特性,实验研究结果表明在目前极力推广使用的地源热泵空调机组（水源热泵空调机组的一种）中,如果地源埋管系统设计不合理,不仅不节能而且更耗能,且在制冷运行时更为明显。本文为R410A水源热泵空调机组的设计与工程应用提供了试验参考依据。

地下水源热泵具有显著的节能性，但对此的长期实测研究较少。本文对地下水源热泵系统开展了全年的运行监测，进行了能效和炯分析。结果表明：在冬冷夏热地区住宅建筑中，住宅集中空调具有固有的高能耗特点。地下水源热泵实测能效比理想能效差距明显，但仍比空气源空调器能效高；制热工况下，地下水热能可利用价值高，制热炯效率较高；各个环节中冷凝器和蒸发器的炯损最大；控制机组端差是热泵节能运行中的要点。