伴随着能源和环境危机的日益加剧,节能和环保越来越受到人们的重视。热泵作为新型的加热装置,由于其具有节能、环保、安全的特点,得到越来越广泛的应用,传统的单级热泵和复叠热泵由于不能满足特定的运行工况以及较高的制造成本,其应用受到一定的限制。针对以上问题,本课题提出了自复叠热泵。自复叠热泵具有结构简单,性能可靠,成本低廉和性能价格比高等特点,它能提供85℃左右的加热温度,是一种实用的热能生产系统,在工业余热的利用和我国北方地区的供暖等方面有广阔的应用前景。 本文主要研究了自复叠热泵循环的内在机理和影响其性能系数的主要因素,研究方法主要以实验为主,设计建造了自复叠热泵实验台。根据所测的实验数据和Refprop7.0物性参数计算软件,对自复叠热泵的工作温差；非共沸混合制冷剂的分离；循环系统中各支路制冷剂的质量流量；系统中各个换热器的换热量和传热温差；系统各部件的火用损失和压缩机进出口的过热度等作了详细的实验研究和分析,最后得到以下几点结论： 1、自复叠热泵在增大工作温差方面有显著的效果,但其在非共沸混合制冷剂的分离过程中存在一定的问题,即单纯的靠气液分离器在重力作用下的自动分离和增大工质的相对挥发度来增强其分离的效果是有限的。 2、根据质量守恒和能量守恒原理,计算所得系统中有用能的损失主要集中在压缩机和冷凝蒸发器中,这主要是由于压缩机的散热和冷凝蒸发器的传热温差过大而致,对系统的进一步优化应主要集中在这两个部件。 3、压缩机的吸气过热度对自复叠热泵性能有较大的影响,较高的吸气过热度会导致系统制冷剂流量和制冷剂在蒸发器中吸热量的减少,进而导致整个系统性能系数的降低。 4、当热水温度从30℃加热到85℃左右时,实验测得的自复叠热泵的平均性能系数为1.85左右,这与其对应的仿真结果有一定的差距,为提高其性能系数,应对整个系统做进一步的优化。