随着社会经济的发展,中国能源消费逐渐增长,使得我国能源形势面临严峻挑战。近年来,随着太阳能事业的发展和建筑节能的要求,城市的发展和人民生活水平的提高,“太阳能与建筑一体化”和“全天候供热”已成为我国太阳能热利用的重要议题。针对农村建筑中空气源热泵在制热工况下蒸发器吸热热源单一的现象,提出了可同时吸收太阳能和空气能的新型直膨式太阳能/空气能热泵机组,把太阳能集热器和热泵蒸发器合二为一,可在制热工况下实现从多热源取热的效果。为了验证新型直膨式太阳能/空气能热泵机组在农村建筑中制热性能优劣,在邯郸地区搭建了新型直膨式太阳能/空气能热泵系统的实测平台。在2月26日—3月2日期间,对某农村建筑的地板辐射采暖用户进行5天实际测试,测试分析了室外温度、太阳辐射强度、系统制热量、耗电功率、COP和室内温度变化情况。为了解典型农村建筑在一个采暖季中的能耗情况,运用Sketch Up软件建立农村典型建筑详细几何模型,并把建筑参数导入Trnbuild软件进行采暖季逐时能耗模拟。为了比较直膨式太阳能/空气能热泵系统和空气源热泵系统在一个采暖季的运行性能和制热效果的优劣,在建立直膨式太阳能/空气能热泵新模块TYPE200的基础上,通过TRNSYS软件分别建立了两种热泵机组的仿真模拟系统。对两种系统在一个采暖季中的制热能力、耗电量、COP值、集热蒸发器的集热效率、室内温度、PMV和PPD等运行参数进行了比较分析,通过实验数据和仿真模拟结果的对比分析,检验了所建模型的正确性。为了使系统达到更好的运行效果,结合Gen Opt软件对直膨式太阳能/空气能热泵的集热蒸发器的倾角、方位角和蓄热水箱体积进行优化。最后,为了找到最合理的系统运行方式,对直膨式太阳能/空气能热泵系统和空气源热泵系统进行经济性和环保性分析。本研究课题为TRNSYS软件提供了新的应用模块。通过对比分析一个采暖季中两种系统的制热性能和运行效果,凸显出了直膨式太阳能/空气能热泵系统在农村地区采暖效果的优越性,解决了农村地区采暖存在的普遍问题。为在农村地区推广清洁能源采暖改造提供了理论基础。