近几年针对空气源热泵采暖的研究已经有了若干研究成果和一定规模的工程实践。在“煤改电”的大背景下,空气源热泵系统作为节能环保的采暖设备,正逐渐被广泛使用。然而,在过去的研究中,针对小型复叠式空气源热泵采暖的性能影响因素的探究相对较少。在过去若干数量的研究成果之中,仅在特定工况下,针对影响热泵系统性能的个别因素进行了探究。本论文主要针对影响复叠式低温空气源热泵采暖性能的若干因素,在夏热冬冷地区冬季采暖时期搭建复叠式R404A空气源热泵采暖实验台,定性定量地研究各类因素对复叠低温空气源热泵采暖性能的影响,为实际工程应用提供借鉴。本论文的实验研究主要有:温度参数对复叠式热泵系统性能的影响实验研究、水流量对复叠式热泵系统性能的影响实验研究、保温水箱形状对系统性能影响的实验研究以及相关改进方案的探讨。其中,针对温度参数对复叠式热泵系统性能影响的实验研究,主要包括热水温度对系统COP和制热能力的影响和环境温度对系统性能的影响;水流量对复叠式热泵系统性能的影响实验研究,主要包括循环水流量对热泵制热能力的影响、循环水流量对压缩机排气温度的影响、中间冷凝蒸发器的传热温差与热水温度的关系和不同循环水流量下高低温级吸排气温度对热水温度的影响;针对保温水箱形状对系统性能影响的实验研究以及相关改进方案的探讨,主要包括:不同保温水箱形状对系统性能影响的建模分析、储热水箱取出效率对系统性能的影响以及保温水箱改进方案分析,其中保温水箱的改进方案,主要有保温水箱内置分层隔板的方案和双水箱结构的优化方案等。实验研究结果表明:在制取热水温度对系统性能影响的试验条件下,随着热水温度的升高,热泵的制热能力和COP值逐渐减少,输入功率P逐渐增加。当制取的热水温度分别为28.4℃、33.4℃和58.4℃时系统COP值普遍高于额定COP值,所以选择合适的出水温度,可以使系统性能达到最优化;在循环水流速对系统性能影响的试验条件下,随着循环流速的增加,热泵的制热能力是增加,高温级的压缩机排气温度逐渐下降,机组运行更稳定。所以在一定的流速条件下,机组COP和循环流速正相关;在环境干球温度对系统性能影响的试验条件下,随着环境干球温度的升高,热泵的制热能力增加,系统COP值也随之增加;针对水箱结构合理性论证及取出效率的相关实验中,在相同的储水体积下,对正方体、圆柱体、长方体、球体水箱的漏热量进行比较,在相同的保温层厚度、不同的传热温差下,长方体水箱的漏热量Q>正方体水箱的漏热量Q>圆柱体水箱的漏热量Q球体水箱的漏热量Q.,在相同的传热温差和保温层的厚度下,比较散热量和高径比的关系得到长方体水箱的漏热量大于圆柱体水箱的漏热量,并且在H/D=1左右时圆柱体水箱的日散热量最小;根据实验结果的分析,提出水箱系统优化的方案:保温水箱内置分层隔板的方案和双水箱结构的优化方案。与此同时,本文在针对夏热冬冷地区小型复叠式R404A空气源热泵采暖系统性能影响因素的实验研究过程中,仍然在实验方案设计和实验结果数据处理方面存在着一些有待改进和须深入研究的地方,具体如下:(1)本文探究的方向不够全面,仅针对夏热冬冷地区蒸发器侧空气流量(风速)对系统性能的影响进行了探讨,对于-20℃以下机组运行工况、结霜与除霜工况并未进行探究;(2)对于环境干湿球温度对系统性能的影响,本次实验中,环境温度只在小范围内变化,温度跨度小,实验结果没有全面性,后期应该扩大环境温湿度的实验范围;(3)在探究水箱温度分层时,只用取出效率来表示,效果不是很理想,未能利用FLUENT等模拟软件进行水箱温度分层温度场分析;(4)实验结果热泵制热量和COP都是实验区间内的平均值,不能很好地反映实验过程中的瞬时值。图[22]表[16]参[53]