随着城乡居住环境及生活水平的不断提高,居民对采暖舒适性的要求越来越高,为了解决传统热泵在寒冷地区制热效果不佳的问题,本文提出了一种新型的直膨式太阳能/空气能热泵系统,采用可再生能源来替代传统的煤和天然气为寒冷地区公共建筑和住宅供暖,解决了传统太阳能热泵运行性能不稳定的缺点,在太阳辐射不足时,可以吸收空气中的热量,大大提高系统运行时的制热效率。为了进一步提高直膨式太阳能/空气能热泵系统的制热性能,采用计算流体动力学方法对其集热蒸发器的结构和材料进行优化,利用ICEM软件建立不同结构的集热蒸发器模型,并对热泵系统在邯郸农村二层建筑的运行状况进行持续5天的实验测试,为了验证仿真结果的正确性,选取3月1日当天10点至15点时太阳能/空气能集热蒸发器在各工况下的集热效率的实验值与模拟值进行对比分析,在相同的气象条件下,利用Fluent流体仿真模拟软件对管径、肋片高度、肋片厚度、肋片数量和集热蒸发器材料等几个关键参数进行模拟计算,在此基础上,对其集热能力和集热效率进行了评价。综合考虑集热能力、集热效率和制造成本的前提下,得出集热蒸发器的最优结构。最后对优化后的集热蒸发器在不同室外温度、太阳辐射强度和室外风速下进行数值模拟,进一步验证集热蒸发器结构优化的可行性。通过模拟研究优化集热蒸发器结构,进一步提高直膨式太阳能/空气能热泵集热蒸发器的热性能,降低了热泵系统的运行成本,对提高我国太阳能热利用技术,减少建筑能耗,缓解环境污染有重要意义。