21世纪以来,能源紧缺成为制约国际社会经济发展的重要问题,改变能源结构,寻求清洁、高效的新能源成为全球能源发展的必由之路。太阳能以其众多优势成为解决能源问题的重要举措之一,其中,太阳能光热利用得到了广泛的应用。与此同时,随着生活水平和居住环境的改善,人们对舒适的建筑热环境追求越来越高,供热采暖逐渐成为建筑能耗中的耗能大户。利用太阳能来满足这部分需求,将极大地缓解能源紧缺和环境污染等问题。由于太阳能存在较大的间歇性和不稳定性,因此必须加以辅助热源,经过综合比较后选择了具有节能和环境效益的热泵新能源技术,二者的结合可弥补不足,实现供热系统的高效、全天候运行。基于此,物理实验中心与山西春光太阳能采暖有限公司达成合作协议,在近代物理实验室设计搭建了一套小型太阳能热泵采暖系统供教学、示范和研究使用。本文在探索提高太阳能热泵采暖系统供热效率过程中,重点进行了以下几方面的工作：(1)对太原地区采暖耗能状况进行前期调研分析,并参与了系统的设计和搭建。(2)针对示范工程试点的使用状况,从成本、碳排放、潜在价值等多角度分析系统的适用性和推广应用价值。(3)原有系统中太阳能泵站控制器为固定温差循环,导致太阳能集热板得热量不能有效利用,为此设计了基于STC89C52RC的可控温差循环控制器,确保太阳能资源的高效利用。(4)由于运行中各项数据均需人工记录,耗时耗力,同时管道系统中阀门和开关等手动操作复杂,致使系统供热效率低下,为此在原有系统基础上引入远程监控系统,实现数据采集和设备的远程控制,以确保安全高效运行和故障的及时处理。(5)设计制作了一套太阳能采暖远程监控系统。采用STC89C52RC、ATmega328微控制器和W5100以太网芯片进行数据采集上传以及与服务器的通信,实现对设备运行状态的监视和远程控制,其中监控系统交互界面采用了开放的物联网接入平台。