空气源热泵在寒冷地区冬季制热时存在较为严重的结霜问题,单一太阳能热泵的性能因太阳辐射波动性较大而受到较大的影响,因此,太阳能—空气能复合源热泵受到了更为广泛的关注。太阳能—空气能复合源热泵可综合利用太阳能和空气能两种低品位能源,可以克服单一热源带来的种种局限,实现优势互补,在可靠性和稳定性方面都有较大提升,因而在国内得到了更为广泛的应用。分离式热管是一种高效的传热元件,具有传热效率高、布置灵活、与相关系统易结合的特点,因而在诸多领域都能见到其身影。为加深对太阳能—空气能复合源热泵的研究,本文对耦合了分离式热管技术的太阳能—空气能复合源热泵系统进行了深入研究。在已有的理论与数值模型的基础上设计并搭建了一种新型双蒸发器热泵与分离式热管耦合系统,该系统实现了太阳能与空气能两种清洁能源的综合利用与优势互补。本系统有单一太阳能热泵、空气源热泵、太阳能—空气能复合源热泵(含串联、并联)和太阳能分离式热管五种运行模式。结合实际情况,选择对耦合系统中的太阳能分离式热管、空气源热泵和太阳能—空气能复合源串联热泵三种模式进行了性能试验。研究发现,太阳能分离式热管模式下,系统压力、冷凝器压降、冷凝器进出口温度、系统供热量、供热效率与实验房间温度等均受太阳辐射强度影响较大,且与其呈正相关关系;空气源热泵运行模式下,系统蒸发器入口温度、过热度、蒸发器压降、冷凝器压降,压缩机输入功率及系统供热量和制热性能系数均与室外温度呈正相关关系,而压缩比则与其呈负相关关系;太阳能—空气能复合源串联热泵模式下,蒸发器入口温度、过热度、蒸发器压降、压缩机输入功率、系统供热量及制热性能系数均与太阳辐射强度和室外温度保持相似的变化趋势,且与其呈正相关关系。但压缩比与太阳辐射强度及室外温度均呈负相关关系。本文探究了一种新型双蒸发器热泵与分离式热管耦合系统中三种模式的系统特性,分析了室外温度、太阳辐射强度等因素对不同模式下系统重要性能参数的影响,分别揭示了其随外界条件的变化规律,相关实验数据和变化规律可为该新型热泵系统的进一步优化设计和相关研究提供依据,具有一定的参考价值和指导意义。