随着经济的高速增长,化石能源枯竭和环境污染问题接踵而至,可再生能源发展与环境保护已成为全世界公认的生存准则。其中,利用清洁无污染的太阳能与高效节能的热泵技术结合的太阳能热泵热水系统已逐步成为能源研究的热点。我国太阳能热泵热水技术的发展尚处于初步阶段,如何进一步实现节能降耗和保证稳定热水供应将是下一步理论研究的重点。为此,本文针对太阳能热泵系统的参数匹配和调度优化问题做了以下工作:（1）对系统设计参数的优化匹配问题进行研究。基于历史气象数据建立系统机理模型,并结合实际工业情况,分别以系统能效比和动态月费用为目标函数,研究在单一目标条件下设计太阳能保证率和设计供水温度对系统的影响。同时,为了平衡系统性能和经济性问题之间的矛盾提出了多目标函数优化解决方案,得出基于不同月份气象条件的设计参数取值。（2）对系统运行参数的优化匹配问题进行研究。根据极端条件下的热泵制热量下限确定热泵机组的选型,其额定功率为9.6k W;采用动态年值法,求得当太阳能集热面积为498m2时达到最佳匹配;以太阳能收益为目标函数,当水箱容积和集热器有效集热面积的比值在0.08,即水箱容积取值为40m3时,太阳能收益最高;采用Hay异向模型,求得集热器倾角为30°时,采集辐射量最大。运行参数的取值均可通过实际工况验证。（3）建立系统全流程预测模型。通过分析四季典型辐照日条件下太阳辐照度的变化,建立基于正态概率分布的太阳能辐射量预测模型,并引入温度补偿值,以此对各时段辐射量进行预测,保证误差小于8%;分析环境温度和储水温度对热泵运行的影响,运用实际运行数据对热泵能效比COP和功率P进行拟合,确定热泵系统数学模型,以此对热泵制热量进行预估;结合历史用水数据对单日用水量进行预测,研究结果表明,全天平均误差为6.39%。（4）分析传统控制策略的不足并提出新的调度优化解决方案。以热泵运行费用为目标函数,同时考虑供热需求、储水温度、储水量和补水量等约束条件,对系统调度问题进行研究。研究结果表明,常规晴天中,优化调度方案使热泵运行费用降低27.4%,热泵机组COP提高约10.7%;常规阴天和极度严寒天气条件下,本优化调度方案可以保证热泵机组的稳定高效运行并且满足用户用水需求。