：在自行研制的跨临界CO₂热泵热水器实验台上，通过调节系统中阀门开度控制 喷射器的进出口压力和温度，研究喷射器的流量、喷射系数、压缩比和效率的变化规律。实验结果表明：同时增大工作流体压力和引射流体压力可以提高喷射器的工 作性能，减小工作流体压力或者增大引射流体压力可以提高喷射器的工作完善度。高效率喷射器的研制是优化跨临界CO₂热泵系统的关键要素。

介绍了研制本实验台的背景，给出了实验台的工作原理图及各主要部件的技术参数。通过实验（在人工环境实验室内）分别对实验台在单级压缩模式及双级压缩模式下的运行特性进行分析比较，显示在低温工况下双级压缩模式的运行性能比单级压缩模式有很大提高。系统设计合理，运行可靠。为进一步研究大温差风冷热泵热水器创造了条件。

从热力学角度分析,在冷凝温度不变的情况下,热泵的制热效率应随室外温度的升高而增大,而有实验表明,当室外温度过高时,趋势并非如此。本文利用稳态分布参数法建立了小型热泵热水器模型,并用MATLAB语言编制仿真程序,从节流装置出发,利用该模型在热源侧变工况下,对使用不同长度毛细管的热泵热水器进行模拟研究,分析毛细管节流特性,揭示了毛细管是当热源温度过高,而热泵制热效率不理想的主要制约因素。

搭建了空气源热泵热水器试验台。在标准工况下,分别比较了普通套管式冷凝器,3套管式冷凝器和板式冷凝器对热泵系统运行性能的影响。结果表明,板式换热器在热泵热水器系统中换热性能大大优于另外两种常规换热器,使系统性能系数达到4.1,比使用其他两种冷凝器时系统的性能系数提高20%左右。试验结果为如何提高热泵热水器性能提供了依据。

介绍了设计的具有除湿功能的热泵热水器，通过焓差试验室对该系统的多种运行模式进行了试验研究。试验研究的结果表明：该系统在运行独立除湿模式时，其除湿性能可达到国家标准要求的性能指标（1．60kg／h·kW）。在两种测试工况下（工况1：室外环境干球温度为20℃、湿球温度为15℃；工况2：室外环境干球温度为25℃、湿球温度为20℃）运行独立供热模式，其系统COP分别可达到3．33、3．60。该装置相较于传统电热水器，在节能与功能方面均具有独特的优势。

对使用4种不同长度毛细管的空气源热泵热水器系统的动态性能进行了试验研究，分析了毛细管长度对压缩机排气温度、系统耗功率、蒸发压力、冷凝压力、制热量及系统性能系数（COP）等的影响。试验结果表明，在加热初始阶段，采用短毛细管的热泵热水器系统性能优于使用长毛细管的系统性能，而在加热后期则恰好相反。为了提高加热周期内热泵系统的平均性能系数，在加热过程中分别切换使用长度为150mm、250mm和350mm的3种毛细管，其动态性能试验表明，可大大提高热泵热水器系统的性能，其平均COP约为4．6。在整个加热阶段，压缩机的排气温度未超过90℃，保证了压缩机在一个安全稳定的条件下运行。

介绍了一种即热空气源变频热泵热水系统，分析了水路模块与热泵模块的理论耦合，得到冷凝器出水流量和温度与热泵系统制热量的关系，以及承压水箱流量和温度与热泵系统制热量的关系。测试了机组在变工况下给用户提供42℃、6L／min 热水的的运行特性，结果表明：运行时压缩机排气比循环加热式热泵热水器的排气温度和压力低并且稳定；运行的环境工况范围大，即在高温43℃和低温－7℃均可运行；制热 COP 随环境变化呈抛物线状变化，且在43℃、20℃和－7℃时，制热 COP 分别为12．6、4．5和3．8。

基于CO2作制冷剂应用于热泵系统的优良特性,搭建空气源热泵热水系统试验台,进行了单根毛细管、双毛细管、3根毛细管并联组合分别作为节流元件的对比试验,结果表明采用3根毛细管并联组合节流时具有全天候平均COP最高,并得出各温度阶段适用毛细管组合规律,为提高CO2热泵热水器制热能效提出理论依据。

为回收家庭淋浴废水中的热量,提高能源利用率,提出了一种带废热回收的新型热泵热水循环原理。采用额定功率为1.5kW(2HP)的压缩机搭建了实验台,研究装置的进水温度、出水量、制热量、制热COP等参数的变化规律。试验结果显示,在进水温度10~16℃时,出水温度达到36~46℃,系统制热量输出稳定;制热量可达到7kW左右,制热COP最高可达7。

提出了一种全新的应用于热泵热水器的准二级跨临界CO2热泵循环。对其分析研究表明该循环可以有效降低压缩机的排气温度，提高热泵热水器的制热效率。这种热泵热水器尤其适用于寒冷地区。