为研究电子膨胀阀对蒸发器过热度稳定性的影响,建立了一套制冷系统控制试验台,试验得出电子膨胀阀的最小稳态过热度曲线,并在动态响应试验中得出蒸发器增益与时间常数、延迟时间与蒸发温度和过热度的关联性,从而为电子膨胀阀的控制优化提供参考.

在台架试验中发现装备了C供应商的热力膨胀阀的定排量汽车空调系统在一些特定工况下会出现过热度异常现象,而更换成A供应商的热力膨胀阀该现象消失。然后,对C供应商和作者分别提出的热力膨胀阀不同参数更改方案进行相同的台架验证,证实本文所提方案对消除该现象有效。最后,整车级的环境模拟风洞试验显示,本文所提方案使该型汽车空调系统过热度异常现象消失且制冷性能有所改善。

在变制冷剂流量制冷循环中,通常控制蒸发器出口过热度尽可能小来提高蒸发器换热面积的利用率,但过热度过低会诱发制冷系统的振荡。本文分别对变制冷剂流量制冷系统在过热度振荡段和过热度稳定段进行了试验,试验结果表明：（1）压缩机容积效率和等熵压缩效率的振荡幅度和振荡周期变化相似;（2）随着过热度的增大,系统制冷量和COP先缓慢减小。当过热度大于最小稳定过热度后,制冷量和COP的减小幅度变大;（3）当过热度增大时,压缩机容积效率在0-4 K范围内先大幅减小,后逐渐增加,在4-6 K时又逐渐减小,其在制冷量对应的最小稳定过热度附近具有最大值;（4）当系统过热度达到最小稳定过热度时,系统各项性能处于最佳状态。压缩机排气温度与过热度几乎呈线性关系,可以通过排气温度与过热度的关系,将系统控制在最小稳定过热度处。

基于R134a压焓图和Cleland计算模型,分析了低温环境下运行参数对两级压缩一次节流中间不完全冷却空气源热泵系统性能的影响。结果表明：冷凝温度和蒸发温度是影响系统COP的主要因素,且蒸发温度影响更大;冷凝器出口处过冷度对系统COP和低压级制冷剂流量的影响较小,高压级制冷剂流量随过冷度的增加而减少,且减少幅度随蒸发温度和冷凝温度的升高而逐渐增大;系统蒸发器出口处过热度几乎不影响COP;高压级压缩机的排气温度随蒸发器出口处的过热度增加而增大;而高、低压级制冷剂流量随蒸发器出口处过热度的增加而降低,且降低幅度随蒸发温度的降低逐渐降低,但基本不受冷凝温度的影响。

工况的变化对空气源热泵系统的优化提出了更高要求，环境温度作为重要影响参数，需要通过大量试验找寻其对空气源热泵热水器的影响规律，从而做出相应的控制策略。本文模拟不同环境温度对空气源热泵热水器进行试验，结果表明：（1）随环境温度的降低过热度逐渐减小，系统的制热量受过热度影响，过热度越低制热量越大，当过热度为0℃时制热量开始逐渐下降；（2）环境温度越低,系统的压比越大、排气温度越高、过热度越小，压缩机更易湿压缩加剧耗功的增长，但能有效降低排气温度；（3）随着环境温度的降低，系统的平均能效比COPa是逐渐减小的，环境温度越低系统整体制热效果越差，加热运行的时间越长。

适当地降低压缩机频率可实现省电节能,但频率过低也会对运行效率产生不同程度的影响。通过将压缩机低频运行于过热区间至吸气带液区间,研究不完全过热循环下的压缩机的运行机理及效率。结果表明:控制干度x∈[0.96,1)时,极低频率下压缩机能耗减少,系统压比进一步降低,排气温度的下降幅值超过了过热段的28.9%~40.3%;运行于低于额定频率附近时,容积效率较之常规控制过热度区间仅降低0.8%~1.3%,电效率也仅降低0.3%~0.7%,但该趋势与频率变化呈反比;在该范围内更高的性能系数COP使得综合效率系数更为完善。