R134a是目前应用最广泛的中低温制冷剂,但使用普通R134a热泵装置制取中高温热水时,存在着冷凝压力过高、系统效率低及不环保等问题。故本文旨在研制出冷凝温度在70-90℃,高效环保、可直接充灌R134a热泵装置的新型混合工质。本文通过对比分析多种状态方程和混合规则的计算精度及适用范围,研究了基于R134a的三元混合工质的状态方程和混合规则。着重对vdW混合规则的相互作用系数k_ij和PR方程的压缩因子z进行编程计算研究。建立利用PR状态方程和vd混合规则的三元混合工质气液相平衡和热力学模型。采用相对误差分析法,对比计算了0⁹0℃范围内混合工质的气液相平衡和热力学特性参数。根据工质优势互补原则,提出三种三元混合工质M1、M2和M3,并将其与R134a和已研制出的三元混合工质C1、C2进行变工况对比分析。提出了计算vdW混合规则相互作用系数和PR状态方程的方法,相对误差均在6%以下。对三元混合工质气液相平衡和热力学模型进行验证,气液相组分的平均误差为3.13%、1.61%,焓、熵值的平均误差分别为3.27%、3.49%,模型具有很高的精度。通过变冷凝温度工况分析,M1的COP最高且变化平稳,在4.0左右。M2的压缩机排气温度最低,在78⁹8℃之间。M3的压缩比最低,在2.6².9之间。M1、M2和M3分别具有高COP、低排气温度和低压缩比的特点。通过变循环温升工况分析,M3的压缩比最低,循环温升为75℃时,压缩比为6.6。M1和M2适用于循环温升为65℃的工况,M3可用于循环温升为75℃的工况,且较R134a、C1和C2在单位容积制热量、COP及循环压缩比上有更优越的性质。通过多种工况计算分析表明,三元混合工质M1、M2和M3的环境性能优良,热力性能与R134a非常接近,可直接充灌R134a热泵装置,适用于低热源温度、高供热温度的实际应用情况。