云南省迪庆藏族自治州盛产藏药材,年产量在200吨以上,目前当地主要采用自然晾晒的方式对药材进行干燥,干燥周期长,药材的有效成分丧失严重,且容易受到阴雨天气影响发霉变质。采用空气源热泵进行藏药材干燥将缩短干燥周期,节省能量,提升药材的品质。然而,传统的空气源热泵环境温度降低后制热性能出现波动和衰减,无法满足干燥热负荷的需求。为解决这一难题,实现热泵机组在低温工况下稳定制热,本文结合藏区丰富的太阳能资源,提出了一种新型太阳能补能与热泵耦合干燥系统,并通过试验测试和理论仿真计算的方法,开展了太阳能与热泵两种耦合补能方式的可行性和机理差异分析,得到了最佳的补能条件。主要的研究内容和结论如下:（1）设计搭建了一套装载量为1000 kg,制热功率为23.74 k W的太阳能补能与热泵耦合干燥系统,对热泵干燥系统开展了大温差工况系统制热性能偏移设计工况特性的研究。结果表明,环境温度的降低和干燥箱内温度的升高均会导致机组循环过程中蒸发温度和冷凝温度的变化,从而造成热泵机组制热性能的衰减。当环境温度一定时,烘房温度每升高5℃,蒸发器的制冷功率平均衰减0.746 k W,冷凝器的制热功率平均衰减0.283 k W;当烘房温度一定时,环境温度每降低1℃,蒸发器的制冷功率平均衰减0.26 k W,冷凝器的制热功率平均衰减0.263 k W。（2）分别在低温空载与负载条件下对前置补能方式开展了试验测试。结果表明,前置补能能够显著提升低温工况下系统的性能,低温空载工况下通过太阳能热水对机组进行补能,整个升温过程系统的平均制热功率为20.60 k W,平均COP为2.84,相比空载无补能工况制热功率提升了54.80%,COP提升54.40%,升温时间缩短了59.7%。在装载960 kg秦艽的低温工况下,将烘房温度升高至设定温度,补能工况的系统平均制热功率和COP分别为16.77k W和2.3,制热功率提升了51.94%,COP提升了52.32%,升温时间缩短了71.9%。（3）分别在低温空载与负载条件下对后置补能方式进行了试验测试。结果表明,低温工况下后置补能也能够提升系统的制热性能,低温空载工况下通过太阳能热水对机组进行补能,系统的平均制热量为19.50 k W,平均COP为2.69,较无补能工况制热功率提升了24.30%,COP提升24.50%,升温时间缩短了50%。在装有960 kg秦艽的负载工况下,将烘房温度升高至设定温度,太阳能补能下的平均制热功率和COP分别为17.62 k W和2.42,相比无补能工况制热功率提升了82.6%,COP提升了80.6%,升温时间缩短了70.0%。（4）对前置和后置两种补能方式建立了理论仿真模型,分析了两种补能方式性能提升的效果和机理差异性。结果表明,前置补能和后置补能均能在低温下提升机组的性能,前置补能提升了热泵循环中工质的质量流量,单位质量制热量无显著改变;后置补能提升了热泵循环中的单位质量制热量,工质的质量流量无显著提升。在环境温度-10℃,补能水温30℃不变的工况下,运行前置补能模式,补能功率从1 k W增加至20 k W,系统的制热性能平均增加58.1%,补能功率每增加1 k W,系统制热性能减小12.08%,补能后制冷工质质量流量平均增加0.044 kg/s。相同工况下运行后置补能模式,系统平均制热性能提升75.04%,补能功率每增加1 k W,制热性能提升7.01%,补能后平均单位质量制热量增加152.961 k J,平均单位质量制冷量增加为152.902 k J。（5）通过理论仿真计算,对前置和后置两种补能方式的最佳补能功率和补能温度范围进行了分析。结果表明,前置补能的最佳补能功率为3～6 k W,换热介质乙二醇防冻液的最佳温度范围为20～35℃。后置补能的最佳补能功率范围为0～2 k W,补能功率过大容易造成系统压缩机排气温度超过最大安全值,补能功率一定时,补能温度的改变不影响系统性能的提升,综合考虑到能量的高效利用,后置补能的最佳补能温度范围为20～30℃。