SAHPM实验系统主要由太阳能集热器、室内外换热器、压缩机、蓄热水箱、毛细管等元件组成，系统是在常规空气源热泵的基础上，将太阳能集热器与室外换热器并联，旨在将太阳能与空气中的低品热能同时引入循环系统，其工作过程是：来自室外换热器与太阳能集热器的制冷剂蒸汽经压缩机压缩后，成为高温高压气体，再经冷凝器（蓄热水箱与室内换热器）冷凝放热，来制取生活热水及满足室内供暖，冷却后的过冷液体分成2路分别经节流机构J 1、J 2输送到高、低温蒸发器（高温蒸发器即太阳能集热器），液态制冷剂在蒸发器中蒸发吸热转换成气态工质，高温蒸发器的气态制冷剂经减压阀后，其压力与低温蒸发器出来的制冷剂压力基本相等，两者混合后经回气管至压缩机，完成一个工作循环，在系统中，采用的是全封闭单缸滚动转子式压缩机，由于制冷剂气体压缩运输环节的时间常数与换热器的时间常数相比，与制冷系统的动态响应的时间常数相比，相差2￣3个数量级，因此可以用稳态方程描述，理论输气量、实际排气量和制冷剂质量流量对于滚动转子式压缩机，考虑到仿真计算的实用性和稳定性，对冷凝器采用稳态分区集中参数法建模，将冷凝器分为过热区、两相区、过冷区，控制方程组中包括制冷剂侧的能量方程、空气侧的能量方程及制冷剂侧和空气侧的热平衡方程，
管内的制冷剂和管外的空气均可以看作一维稳态流动，冷凝器可以近似为逆流型换热器，忽略管壁热阻和轴向导热，忽略管内制冷剂的压力变化，换热管内、外截面积沿管长保持不变，毛细管对进、出口状态参数变化的响应时间很短，其时间常数相对于换热器而言，相差3个数量级，因此毛细管特性可以采用稳态方程描述，制冷剂在毛细管内的流动可以认为是一维绝热流动，制剂均相流处理，忽略亚稳态流动，管路的截面积近似认为保持不变。
集热器在系统中作为高压蒸发器，考虑到太阳能集热器不同于一般的换热设备，并考虑到系统的实际运行情况，我们我们采用VisualBasic程序语言对数学模型进行了仿真，在对各个基本部件进行仿真的基础上，再将各个部件进行耦合完成系统的仿真，实际系统中蓄热水箱与室内换热器是串联且同时起到了冷凝器的作用，因此我们在仿真计算中将室内机与蓄热水箱作为一个冷凝器来处理，压缩机的输入功率、制热量、COP随室外换热器蒸发温度、输入功率随着蒸发温度的升高整体呈下降趋势，在晴天使用集热器时明显比不使用集热器时耗功少，且压缩机的耗功随太阳辐射强度的增大而逐渐降低，这充分说明SAHPM热泵相对于普通热泵而言节能效果更加明显，当蒸发温度为8℃时，不使用集热器时压缩机的输入功率为1300W，使用集热器且太阳辐射强度为750W／m 2时，压缩机的耗功为1102W，降低了15％，值均随蒸发温度的升高而升高，且使用集热器后的效果较为明显，二者均随太阳辐射强度的升高呈上升趋势，当蒸发温度为8℃时，太阳辐射强度为750W／m 2时，COP值可达到4.68，与普通的空冷热泵相比，提高了35％，根据实验测试数据结果分析，系统晴天的运行效果明显优于阴天，且系统性能系数最高点一般出现在13：00～14：00之间，即太阳辐射强度最大的时刻，与仿真结果基本吻合高，增大幅度较为明显，系统性能系数也随压缩机进口的过热度的升高总体呈上升趋势，且其整体变化趋势与实验测试数据基本一致，最大误差为±5％，再次验证了模型的正确性，本文建立系统各主要部件数学模型，并进行计算机仿真
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