随着社会经济的迅速发展,我国逐渐意识到发展过程中的能源危机和节能减排的迫切性,因此,必须大力开发并利用可持续的动力能源。太阳能和风能以其资源丰富和环境友好等优势在太阳能辅助热泵研究领域中获得广泛的关注。然而,由于太阳能资源的不稳定性和利用效率低,及家用空气源热泵在寒冷冬季使用中系统性能下降等原因,因此,开发性能稳定、效率较高的多能互补型热泵系统成为解决上述问题的关键。为了充分利用香格里拉地区丰富的太阳能资源,并且有效提高空气源热泵在该地区的低温特性,本文提出了一种适合香格里拉寒冷藏族地区的太阳能与热泵联合供热系统,并进行研究分析。主要内容如下:1.对国内外太阳能与热泵联合供热系统的研究现状进行了简要说明,并对该系统的结构组成和工作原理进行了全面的介绍。基于对该系统各部件的匹配计算及理论模拟搭建了一套太阳能与热泵联合供热系统实验平台。2.对太阳能与热泵联合供热系统在不同太阳辐射量(15MJ/m2、20MJ/m2、25MJ/m2)的条件下进行了实验测试及分析研究,结果表明,在测试过程中储热水箱的平均热损失系数为7.08×10-3KJ/(m2·K·s),且在20MJ/m2日总辐射量条件下,太阳能与热泵联合供热系统运行稳定性较高,并且满足香格里拉寒冷藏族地区的供热需求。为了验证该系统理论模拟与实验测试是否一致,本文以日总辐射量20MJ/m2为实验样本进行对比分析,忽略外界环境诸多影响因素得出两者之间误差值在15%以内。3.对太阳能与热泵联合供热系统与单一热泵系统性能进行了对比研究,研究表明,在全年供热(生活用热)条件下,与单一空气源热泵系统相比,太阳能提供的热量分别在5月份和1月份达到最大值和最小值,即29.4MJ和15.4MJ,太阳能与热泵联合供热系统全年节能87.2%,相当于2188kW·h的电能;在房间温度从10℃上升到16℃的条件下,太阳能与热泵联合供热系统房间温升时间均有明显缩短,且随着太阳辐照度的增大,太阳能与热泵联合供热系统温升时间的减少比例越大;当室外环境温度分别为-7℃、2℃、7℃时,太阳能与热泵联合供热系统制热量及COP较单一空气源热泵系统分别提高约为16.2%、14.1%、11.5%和19.0%、10.6%、5.5%。4.对太阳能与热泵联合供热系统进行优化设计,并提出了安装及使用过程中应注意的一系列问题及解决方法。最后,从社会、环境和经济等方面对太阳能与热泵联合供热系统进行了可行性分析,结果显示太阳能与热泵联合供热系统各部件的匹配选择及性能研究有助于系统稳定运行,初始投资和运行费用的降低。