太阳能是一种取之不尽的清洁能源，如何更有效地利用太阳能，已经成为当今各国竞相开发研究的热点；热泵的特点在于能将热量从低温热源传到高温热源，提高低温热源的利用率；太阳能利用技术与热泵技术的相互结合，发展前景广阔。本文在结合太阳能利用与热泵技术的基础上，分析研究了太阳能热泵热水系统的技术特点；太阳能集热系统与热泵系统的结合方式；直接蒸发式太阳能热泵热水系统的基本理论；研制出小功率直接蒸发式太阳能热泵热水系统样机，并在晴天、阴天、夜晚等不同的天气情况下对其进行了试验，实验结果表明：本小功率直接蒸发式太阳能热泵热水系统不但可以有效地吸收太阳能，还能有效地吸收空气中的能量，具有良好的热性能，在不同的天气情况下，其制热系数COP_H大约在3.5～5.0之间，优于传统的空气热泵和非直接蒸发式太阳能热泵热水系统：其效能比EER大约在2.5～4.5之间，将270kg水从20℃加热到50℃只需用电2～3度，节能及环保效果明显。此外，本文还在试验基础上对其产业化应用前景进行了分析与展望，并针对产品开发提出了优化建议。