空气能作为一种可再生能源,在环境越来越受到大众重视的今天,已然成为一种优质的清洁能源。而空气源热泵热水器(ASHPWH)以其良好的节能性能被公认为一项高新技术,并得到了广泛的推广和应用。本文对ASHHPWH进行了仿真模拟以及实验研究。在实验研究方面,对ASHPWH在不同工况下的运行情况进行研究。实验结果显示在变工况运行工况下,平均换热量提高了9.36%,加热时间缩短了10.71%,系统性能系数COP提升了0.39%。其主要原因是蒸发温度平均提高了3.39℃,制冷剂质量流量平均增大了1.93g/s。还进一步分别对使用微通道分液冷凝器(LMC)以及传统微通道冷凝器(CMC)的ASHPWH进行对比实验研究。实验中为了进一步分析冷凝器与水箱同系统性能间的关系,在传统的整体性能实验的基础上还加入了分时实验。结果表明与使用CMC的CHPWH对比,使用LMC的LHPWH的平均功率降低了4.31%,系统性能系数COP提高了4.88%。进一步对比LMC与CMC的差异,发现LMC的平均压降降低更小且制冷剂分布更加均匀,平均换热系数也更高。红外热成像(FLIR)也证明了联箱中的气液分离装置对LMC的换热起到优化作用。若在此基础上对对LMC的管程进行优化,有望使ASHPWH获得更高的整体性能。在仿真模拟方面,本文建立适用于ASHPWH的冷凝器与水箱模型的动态模型,并使用实验研究中的实验数据对该模型行验证。结果表明该模型的计算结果与实验数据的最大误差控制在30%以内,平均误差在20%左右。并用该验证后的模型对CMC以及LMC进行管程优化设计。结果表明管程数对冷凝器的性能有较大的影响,LMC在管程优化设计中有极大的潜力。综合上述研究结果表明,分液冷凝技术在ASHPWH这类非稳态系统中也可以起到降低压降同时增大换热系数的效果,在ASHPWH中使用管程布置合理的LMC将可以显著提高其热力学性能。