新能源是我国现阶段能源产业的重点发展方向。如何高效利用太阳能等可再生资源，替代传统化石能源一直是能源领域研究热点。太阳能-空气源热泵复合系统将太阳能和空气源两种清洁能源有机结合，能有效地弥补传统太阳能热水系统在辐照度较低情况下供热不足、效率低的缺点。
　　但现阶段国内外对太阳能热泵复合系统的研究大部分局限于系统各部件性能，缺乏对系统运行性能与运行策略的优化。太阳能热泵复合系统各部件的最优配置往往不能保证系统以最优状态运行。因此，利用一套实际的太阳能热泵复合系统的能源管理系统，对系统各部件以及整体运行特性进行了深入的研究，具体工作如下：
　　（1）太阳能热泵复合系统数学模型建立
　　首先，分析了太阳能热泵复合系统的运行原理，并对太阳能热泵复合系统的集热器、热泵和水箱等重要组成部件进行了机理建模。其次，利用该系统的实时运行数据，采用解析表达式逼近离散数据法对热泵模型的参数进行了拟合。最后通过对比系统真实运行数据，对搭建的整体模型进行了验证。
　　（2）太阳能热泵复合系统的能耗分析
　　基于太阳能热泵系统数学模型以及系统真实运行数据，对太阳能集热单元、空气源热泵单元以及完整系统进行了各季节的性能分析和高低辐照度下的性能分析。
　　分析结果表明：丽水地区全年太阳能平均集热效率为0.44，夏季集热效率全年最高。平均集热效率为0.49，是冬季平均集热效率的1.25倍。并且太阳能集热系统在夏季单独运行对水箱加热影响最大，日落时分平均水箱水温达到了55.8℃，集热系统的单独运行即可满足夏季全天供水，热泵开启次数较少。故夏季太阳能系统能耗最低，为冬季系统总耗能的9%。
　　（3）空气源热泵辅助太阳能热水系统运行策略分析与优化
　　基于太阳能热泵复合系统的季节性运行特性分析利用系统能耗优化模型，针对现有定温控制策略存在的全年运行下集热单元集热效率低，太阳能利用率低，热泵单元制热能效比低、系统能耗高的现象。提出一种依据各季节热泵单元最优启动的运行策略，通过与现有运行策略对比分析，优化后的运行策略能提升太阳能利用率、提高热泵单元的制热能效比、降低系统的能耗，减少系统的运行成本，实现系统最优运行。