在应对全球变暖,高效环保工质的替代研究中,跨临界CO2循环得到了重视。本文搭建了直流变频空气源CO2热泵热水系统实验装置;在最佳充注量0.880kg工况下,分别通过改变压缩机频率、电子膨胀阀开度、水流量来研究了该机组的性能。结果表明：该机组能产生65℃以上高温热水;其相应高压压力达9.5MPa以上,机组处于跨临界运行。在合理匹配压缩机频率、气冷器进水流量和电子膨胀阀开度等参数的基础上,可使机组高效运行,实现节能减排的目标。

针对目前空气源热泵热水器存在的问题，建立了以制冷剂R134A为工质的实验台进行实验研究，在不同的环境温度、供水温度的不同、制冷剂的种类、制冷剂流量的大小、制冷剂的充注量的多少、换热器和压缩机及节流装置等因素影响下得出数据。通过分析空气源热泵的工作原理和实验装置，提出了提高空气源热泵热水器性能的优化措施，为设计高效热泵热水器提供了可供参考的实验数据。

对空气源热泵热水器在不同工况下的性能进行了实验研究，并对环境工况和进水温度对排气压力、排气温度、消耗功率、制热功率、热效率等性能的影响进行了理论分析。结果表明，排气压力、排气温度和消耗功率随着进水温度的升高而增加；制热功率和性能系数随着进水温度的升高而降低；系统的性能是随着环境温度的升高而有利的。

在应对全球变暖,高效环保工质的替代研究中,跨临界CO2循环得到了重视。本文搭建了直流变频空气源CO2热泵热水系统实验装置;在最佳充注量0.880kg工况下,分别通过改变压缩机频率、电子膨胀阀开度、水流量来研究了该机组的性能。结果表明该机组能产生65℃以上高温热水;其相应高压压力达9.5MPa以上,机组处于跨临界运行。在合理匹配压缩机频率、气冷器进水流量和电子膨胀阀开度等参数的基础上,可使机组高效运行,实现节能减排的目标。

结合喷气增焓涡旋压缩机技术，介绍了典型的带经济器或带闪发器的空气源热泵热水器机组设计，并着重对带闪发器的喷气增焓热泵机组运行时的特有问题进行分析，为喷气增焓技术在空气源热泵热水机组中的应用提供借鉴。

在7℃工况下对R417a用于空气源热泵热水器进行了试验，并在不同进水温度下对吸排气压力、吸排气温度、消耗功率、制热功率、热效率等方面与R22进行了对比分析。结果表明，7℃工况下混合工质R417a用于热泵热水器时，它的排力压力，输入功率低于R22，制热功率易受水温影响，制热量低于R22，性能系数下降迅速，但平均性能系数比R22略高。

对制冷剂R427a在空气源热泵热水器上的应用做了研究,并与常用制冷剂R22和R134a在典型工况下做了对比分析,分析了3种制冷剂的吸排气压力、吸排气温度、压缩机功率、制热量、性能系数随环境工况变化的关系,得出了各特性参数的变化规律;另外在5℃进出水温差条件下,热水进水温度每上升5℃（如50℃进水,55℃进水,60℃进水）时,制热量下降2%～3%;COP下降10%～11%;功率上升11%～13%;吸排气压力分别上升3%～4%、10%～15%;吸排气温度分别上升5%、10%左右;这些为热泵热水器的设计使用及工质选用提供了参考。

分析了影响空气源热泵热水器可靠性的因素,建立了空气源热泵热水器的基本可靠性模型和任务可靠性模型;通过故障模式分析和故障树分析,找出了制约其可靠性的具体因素;最后研究了可靠性设计和可靠性增长等技术在空气源热泵热水器设计中的具体应用。

主要研究了R417A在喷气增焓空气源热泵系统中的替代应用,重点分析了低温环境下R417A替代R22的可行性。在对带闪蒸器的涡旋式压缩机喷气增焓热泵系统的热力学分析基础上,通过试验测试确定了R22和R417A 2种制冷剂在系统中的最佳充注量,随后在热水器一次加热循环条件下改变电子膨胀阀的开度以实现对循环补气量和系统流量的调节,分析了R22和R417A 2种系统在标准工况（20、15℃）、冬季工况（7℃、6℃）及低温工况（-7℃、-8℃）下的制热量、COP、吸排气压力及补气压力等试验数据,得出结论：喷气增焓空气源热泵系统处于最佳状态时,Pm≈（PePc）^1/2;环境温度越低,R417A替代R22的优势越明显,即R417A更适合在低温环境下替代R22。

由于空气源热泵热水器的热容量随地域性和季节性变化较大,冷媒的质量流量调节范围较大,系统运行特性较为复杂,优化系统性能显得尤为重要。通过空气源热泵热水器试验台的搭建,可以对蒸发器风冷效率,压缩机压缩特性,电子膨胀阀开度等进行独立的研究,进而根据不同工况优化设置系统参数,提高系统制热COP。