针对空气源热泵系统在寒冷地区冬季供暖时存在的制热性能差、易结霜等问题,本文研究了适合乡村建筑使用的小型太阳能-空气双热源热泵系统以取代家用燃煤取暖火炉。论文阐述了系统的运行原理及切换模式,模拟了系统在不同环境下的运行情况,并计算分析该系统的经济优势和节能环保效益。本文所研究的双热源热泵系统由空气源热泵(冷)热水机组和小型太阳能热水系统有机组成,蓄热水箱内放置换热盘管,与室外风冷换热器通过电动三通阀并联,冬季供暖时作为水源蒸发器以利用蓄热水箱内低温热水的热量。按照室外环境温度的变化情况,该系统可以自动选择运行模式(水源或空气源运行模式),该系统在一定程度上能够弥补缓解空气源热泵在室外空气温度较低时制热性能差、易结霜等问题,同时合理有效利用太阳辐射能,最大化利用可再生能源。文中建立了太阳能-空气双热源热泵系统及其各部件的数学模型,选取某乡村住宅建筑,根据建筑的设计热负荷确定系统各部件。同时,定义系统由水源运行模式切换为空气源运行模式的时刻为切换时刻,对应的环境温度为切换温度。引入供热季节性能系数(HSPF)的概念,基于最大供热季节性能系数,确定最佳切换温度和最佳切换时刻,并根据北京地区一月份的室外气象参数得到太阳能集热板面积和蓄热水箱的容积。通过建立的系统数学模型,模拟分析系统分别以空气源和水源模式运行时的制热性能。根据得到的系统所需配置的太阳能集热器面积和蓄热水箱容积,模拟不同切换时刻下蓄热水温的变化情况。考虑到系统制热COP还与太阳辐照参数有关,基于北京地区各月份室外气象参数,计算不同切换时刻和切换温度下系统的制热COP,从获得最大系统制热COP的角度,给出系统在供热季各月份最佳的最佳切换温度和切换时刻。分析系统蓄热水温、制热COP在不同集热器面积、蓄热水箱容积以及切换时刻下的变化情况。利用(?)分析法分析地板辐射盘管末端、散热器以及风机盘管末端的节能性,并分析各供暖末端的热舒适性,阐述系统选用地板辐射供暖末端的合理性。最后,本文计算了太阳能-空气双热源热泵系统以不同集热器面积、蓄热水箱容积在不同切换时刻下的初投资及年运行费用,从提高系统经济性的角度确定系统的最佳经济切换温度和切换时刻。将该系统最佳经济切换温度和切换时刻的初投资、运行费用及费用年值与燃煤取暖炉、燃气热水供热装置进行对比分析,同时阐述了本文设计系统的节能环保性,从而证明了该系统的优越性。