为改善太阳能光伏环路热管热水系统在较高温度工况下系统的光电、光热效率较低的情况,本文对太阳能光伏集热/蒸发器进行了改进,结合水源热泵高性能的优势,设计了一种双环路光伏光热复合热泵热水系统。该系统在满足日常生活热水需求的同时,提供部分电力,有助于建筑节能减排目标的实现。本文通过理论分析和仿真模拟相结合的方法,分析了改进后系统的运行特点,研究了改进前后两种系统在亚热带气候区的运行性能,分析了结构及运行参数对系统性能的影响。基于季节性能分析,进一步探讨了系统的社会-经济效益以及在该气候区的可行性。本文研究内容包括以下几方面:(1)针对太阳能光伏环路热管热水系统工作温度过高引起光电、光热效率降低的不利工况,对太阳能光伏集热/蒸发器的结构进行改进;以提高系统光电、光热效率为目标,确定了改进后系统的复合方式和运行控制策略,并对系统的主要部件进行选型和参数设定。(2)为研究系统运行性能,基于热力学第一定律,建立了太阳能光伏环路热管运行模式和太阳能光伏环路热管+水自然循环蓄热模式的数学模型,并用Visual Basic6.0编写了计算程序;基于瞬态模拟软件TRNSYS建立了太阳能辅助水源热泵运行模式的仿真模型。(3)基于所建模型,模拟对比分析了改进太阳能光伏集热/蒸发器前后两种系统在典型日工况和整个夏季工况下运行性能,结果表明改进后系统的光电、光热效率均得到不同程度的改善;分析不同的光伏覆盖率和水自然循环蓄热启动温度对系统性能的影响,结果表明光伏覆盖率越小、启动温度越低越有利提高系统光电、光热性能;分析了改进太阳能光伏集热/蒸发器结构前后系统的社会-经济效益,结果表明改进后系统具有良好的节能效益、环境效益和经济效益。结果证明了改进后的系统性能更优,更适合在亚热带地区应用推广。