传统的建筑热水系统供热方式主要有锅炉供热、电加热等,其消耗的均为不可再生能源,同时这些方式能源利用率低,易对环境造成破坏。太阳能作为绿色环保的新能源,太阳能热利用技术目前发展成熟稳定,并且有大范围的推广应用,但由于太阳能不稳定,受季节等各方面因素影响大,利用太阳能制热需要增添辅助热源。空气源热泵作为一种节能装备,广泛应用于制热、制冷等领域,消耗一定的电能,将环境空气中的热量转移至较高温度的。将空气源热泵作为太阳能热水系统的辅助热源,两者结合使用,节能率将会达到80%~85%,具有良好的节能效果,是目前最节能、最环保的家用热水系统。针对热泵低温运行的热量供需矛盾的问题,实验室开发了一套相变蓄热蒸发型空气源热泵机组。在传统热泵机组中增加相变蓄热器,可在时间上对热量进行很好的转移。当环境温度高于-6℃(设计平衡点温度为-6℃)时,热泵处于供热-蓄热工况,在满足供热的情况下,将多余热量储存于蓄热器中;当环境温度低于-6℃时,热泵处于供热-放热工况,此时系统蒸发器吸热量不够,蓄热器为机组释放热量来满足供热;当环境温度较低导致结霜时,蓄热器会放出热量进行快速除霜,减少了除霜时间。本文以山西原平某办公楼为对象,根据其地暖供热需求,设计了双水箱的太阳能-空气源热泵复合供热系统的结构,研究并提出了相应的控制策略,开发出一套与之匹配的控制系统。自控系统以集散控制的设计思路,采用“一主四从”的架构,以STM32F103微处理器为控制核心,设计了数据采集及输出控制电路,以及主从通讯电路。主站主要对太阳能集热系统进行监控,以实现对除热泵机组外的其他阀门及水泵启停的控制,确定运行台数,并有序选择热泵,以及人机界面连接进行数据显示。从站作为每台热泵机组的控制器,自动稳定控制本热泵机组运行,接收主站命令,并发送采集数据。经测试,在环境温度15℃时热泵COP可达3.77,供热系统的供水水箱水温基本稳定在50℃,具有良好的运行性能,达到了预期效果。