空气源热泵作为一项绿色节能技术,广泛用于工业、食品、建筑等各个供热领域。在供热温度为60～80℃区间内,目前中高温空气源热泵大多仍使用旧有常温热泵机组配件。针对这一现象而引起的热泵工质组分不匹配,热泵节能效益不理想等问题,本文从中高温热泵工质筛选,系统换热器性能优化等关键技术进行深入研究,以达到改善热泵节能效益的目的。同时,为能使热泵技术实现100℃以上的高温供热,扩大热泵技术供热应用领域,本文将空气源热泵技术与电磁感应蒸汽发生技术相结合,组合成高温热泵蒸汽发生装置以提供100℃以上的高温蒸汽,在实现高温供热的同时达到绿色节能的效果;研究主要分为空气源热泵换热机理及节能效益的关键技术研究和结合电磁感应加热方式产出高温蒸汽两部分。首先对热泵混合工质系统循环性能进行研究,通过建立循环工质系统热力学模型,筛选合适混合工质组分并确定其最优配比以实现提升热泵机组能效。接着对热泵机组主要换热部件蒸发器进行数值模拟分析,研究翅片结构对换热器换热性能的影响,并设计正交实验和响应面法两种方法优化换热器结构。最后设计高温热泵蒸汽发生装置方案,并搭建系统样机,验证系统方案可行性;本文主要内容如下:1、确定高温热泵蒸汽发生装置总体方案。根据实际供热需求和相关技术标准设计系统工作方案,首先利用空气源热泵制取75～80℃中高温热水,再用电磁感应加热装置将此部分热水加热至100℃以上。设计系统总体方案,并利用Solid Works建立了高温热泵蒸汽发生装置的系统模型。2、混合工质组分筛选并确定其最优配比。以冷凝温度80℃为目标,建立混合工质系统循环的热力学模型,从六种纯工质中筛选合适的工质组分,分别与R22、R134a进行配对,在保证压缩机排气温度和冷凝压力在合理的范围内,研究混合工质的最优配比,并讨论在设定工况下热泵系统的循环性能,最终确定最优的混合工质配比为:R22/R142b（55%/45%）,R134a/R142b（70%30%）,在夏季循环温升为60℃时的制热能效系数COP分别为3.2、2.9。3、翅片管蒸发器换热机理研究及优化。利用CFD技术对翅片管蒸发器进行数值模拟分析,研究翅片结构对空气侧流阻特性和换热因子的影响,并采用正交实验和响应面法两种方法对换热器进行结构优化,最终优化后结构参数为:翅片间距1.5mm、翅片波纹宽度6.7mm、翅片波纹高度0.9mm、管纵向间距23.65mm。4、样机搭建及可行性验证。根据所确定高温热泵蒸汽发生装置方案完成样机装配,并测量高温热泵蒸汽发生装置出口蒸汽温度及蒸汽量。经测试,系统在15s内温度可迅速升温至150℃,蒸汽量71.06kg/h,验证了空气源热泵结合电磁感应蒸汽发生装置产生高温蒸汽的技术可行性。