随着现代社会科学技术水平的不断发展,为了满足人类更高的生产生活需求,越来越多的重工业技术在增加使用,与此同时,也带来了能源问题、污染问题等一系列问题。为了实现人类社会的可持续发展,为子孙后代留下绿水青山,越来越多国家开始关注能源和污染的问题。本课题旨在研究一种基于金属毛细管网新型末端形式的高效节能热泵空调系统。本文基于Simcenter Amesim软件,建立了一种基于金属毛细管网新型末端形式,选用R410A制冷剂,室外侧联合太阳能空气加热器的高效节能热泵空调系统。在系统的基础上,对沈阳地区某建筑进行了调查,并根据仿真平台搭建的系统对热泵空调冬季运行情况进行模拟;研究讨论了沈阳冬季热泵空调室外机结霜情况;设计了太阳能空气加热器作为热泵系统冬季的辅助热源的系统;分别选用了卵石床和相变材料蓄热两种形式对比的工况。对系统的设计结果,运行效果进行分析。经设计和计算,应用Simcenter Amesim仿真模拟结果表明:室外侧太阳能空气加热部分采用卵石蓄热时,蒸发器入口温度呈上升趋势,最开始为-20℃,随日出太阳辐射热量的增加,可上升至-6.3℃。蒸发器入口相对湿度由55%下降到了22%。采用相变材料蓄热的系统,蒸发器入口温度从-20℃上升至-11.6℃,并维持稳定温度输出6小时。蒸发器入口相对湿度由55%降低至28%,并稳定输出6小时。蒸发器入口湿度的有效较低有利于减少机组的结霜情况,降低除霜功耗。原系统的COP值可以达到2.7。优化后热泵金属毛细管网辐射空调系统COP值的变化曲线随太阳日出日落的辐射变化。采用蓄热卵石的太阳能空气加热系统,系统持续上升之势最高可达到3.0以上,随着日落降低至2.7。采用相变材料的系统开始也维持上升趋势,在COP达到2.9之后,稳定保持约6小时,随后开始受日落影响下降,最终降低到平稳状态,保持在2.7。本文通过利用太阳能空气加热器装置与空气源热泵系统联合运行,对室外空气进行预热,有效的提高系统运行效率,缓解蒸发器结霜,同时改善了循环工况。在系统优化的基础上,采用相变材料,对比卵石蓄热,相变材料的效果更加稳定,放热持续时间更长,受室外环境温度影响更小,取暖效果更好。