工业冷却水及工业废水中含有大量余热,由于温度较低无法直接应用而被排掉,造成能量浪费,同时带来环境热污染。利用高温水源热泵技术将这部分余热温度提高而加以利用,将会带来巨大的节能环保效益。而目前广泛采用的热泵机组由于工质和技术的限制,只能利用25℃以下的余热制取65℃以下的热水,无法满足工业用热和大部分余热回收的需要。研制可以回收25-60℃温度区间的余热,制取80℃以上热水的水源热泵机组,将具有广阔的应用前景。本文利用理论热泵循环分析方法,以HFC、HFE及它们的混合物新工质研究入手,提出了一种新型混合工质。新工质对已有系统部件改动要求不大,理论热泵循环具有较低的冷凝压力(<2.5MPa),较低的排气温度(<130℃),合适的容积制冷量,较高的COP值。在新工质研究的基础上,对热泵系统进行了改进,增加了蒸汽喷射低温冷却回路,研制了新工质高温热泵机组,包括蒸汽喷射低温冷却回路热泵循环高温工况的确定,蒸发器、冷凝器的设计与匹配,压缩机的选型,控制系统,变工况调节等,并制造样机。研制了高温热泵试验台,设计和搭建了试验系统,利用虚拟仪器技术,在LABVIEW软件平台上编制了操作程序,实现了试验系统变工况的调控。对研制的试验样机进行了实验研究。实验主要针对本文提出的混合工质MA1和纯工质R245fa进行,实验发现在冷凝温度为75~90℃范围内MA1制热量、COPh值、压比等参数均优于R245fa,在出水温度为90℃的情况下,MA1的COPh值为3.27;而排气温度和排气压力参数上R245fa更为理想,尤其是排气温度方面R245fa占较大优势。