● 摘要
热泵作为一种热量提升装置，主要是通过从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，并通过电力做功，输出可用的高品位热能。目前市场上热泵的能效比为3~4，但由于当前热泵的综合成本较高同时具有受环境影响较大的缺点使得热泵并没有被普遍用。 本文分析了热泵的工作原理和运行过程中的能量损失情况，并以一台德能空气源热泵热水器为硬件基础，搭建实验平台测量热泵正常运行中的各重要参数，得到热泵运行中有效能的循环图，并对热泵主要环节有效能的损失进行量化，初步建立热泵能量评价体系。 以实验数据为基础，选择一种齿轮式液压马达替代膨胀阀，并对马达结构进行了参数化设计，使其当前的工况，在实现膨胀阀降压节流作用的同时利用膨胀阀前后的压差将其驱动，对外输出转矩，起到能量回收的作用。按照设计的马达参数，在SolidWorks中对齿轮马达各零件进行建模，并完成装配。 根据实验测得的膨胀阀前后的压力差、流量以及压缩机转速等工况，建立齿轮马达的数学模型，在Matlab中对马达的转速、流量、扭矩进行仿真分析，最后设计加工精度、密封装置等工艺，完成样机制造。