随着经济的快速发展和人们生活质量的提高,人们对空调的使用也变得更加广泛。传统空调系统能耗高、功能单一、易对环境造成污染。空调冷凝热回收技术因其在夏季制冷的同时能够利用冷凝热量免费制取生活热水,既解决了能源的浪费,也避免了环境的污染,是一项切实可行的技术。本文根据传统空调的缺点,采用了空调冷凝热回收技术,提出了一种热回收型热泵冷热水机组,并对其进行了理论分析和实验研究,主要工作内容如下:(1)介绍了空调冷凝热回收系统的研究现状,针对现阶段空调热泵机组的不足之处,设计了一种新形式的热回收型热泵冷热水机组,可实现多种运行模式:单独制冷模式、制冷+热回收模式、单独制热水模式、单独制热模式、制热+热回收模式。(2)对实验样机进行设备选型并对其进行了理论分析,搭建了实验台,并对各运行模式进行了实验研究。(3)对实验数据进行分析,针对机组存在的不足之处,进行了优化设计并再次进行实验测试,将原始机组与改进机组进行对比分析。实验数据整理分析得出结果如下:(1)在单独制冷模式下,以名义工况为例,平均性能系数(EER)为2.82,比理论设计制冷工况下的性能系数(EER)相差14.5%,最大制冷量为10.82k W,这与机组额定制冷量为14.5k W相差34%。(2)在制冷+热回收模式下,机组在运行全热回收模式时,最高热水出水温度为42℃,随运行时间的变化,性能系数(EER)下降了29.2%,性能系数(COP)下降了27.3%,性能系数(COP_z)下降了28.3%;当热水出水温度为40℃时是机组由全热回收模式切换至部分热回收模式的最佳切换点,当机组运行部分热回收模式时,热水出水温度为40℃时分别开启低速风机、中速风机、高速风机对运行的三组实验数据进行分析,建议只开启低速风机运行,运行时间相对较短为125min,耗电量相对较小为7.3k Wh,平均热回收率相对较高为63%,性能系数(EER)最高为6.92。(3)在单独制热水模式下,机组的排气温度最大为67.2℃,解决了其他机组在运行单独制热水模式时排气温度过高的问题,使得机组能够稳定运行,机组的平均性能系数(COP)能够达到4.03。(4)在制热+热回收模式下,平均热回收率为27%,平均性能系数(COP)为2.93,当两个水式换热器同时作为冷凝器时,既满足了室内的供热需求,也为人们提供了生活热水,热量分配均衡,未出现热量失衡问题。(5)对改进机组的单独制冷模式和制冷+热回收模式进行实验数据的测试,通过整理原始机组与改进机组的实验数据得出结论:在单独制冷模式下,改进机组的平均性能系数(EER)为3.19,比原始机组的平均性能系数(EER)提高了13.1%;在制冷+热回收模式下,机组运行全热回收模式时,从加热水温来看,改进机组能够将初始水温为25℃的水加热至55℃,充分满足热水需求温度,从机组性能来看,改进机组的平均热回收率也明显提高了10.1%,平均性能系数(COP_z)提高了13.8%;机组运行部分热回收模式时(低速风机运行),从运行时间来看,改进机组的运行时间比原始机组运行时间缩短了20min,从性能来看,改进机组的平均热回收率增加了12.6%,平均性能系数(COP_z)增加了21.7%。