近年来,随着国内林果产业规模的日益增长,研发一种合理有效的林果干燥技术已成为目前林果干燥产业的主要需求。在林果干燥处理过程中,引入太阳能等可再生能源对干燥系统供能已经是行业内较为认可的技术手段,但太阳能资源的利用受天气与地域的影响目前存在供能不稳定的问题。太阳能与热泵联合干燥供能技术作为一种新兴干燥技术能够有效解决太阳能供能不稳定的问题。目前太阳能与热泵联合干燥供能系统的结构较为单一,对于不同的干燥工况而言使用同一种运行模式会导致系统与干燥实际工况不匹配,造成系统的热效率降低。为了解决这个问题,本文从能源高效利用技术和林果干燥实际需求的角度出发,提出了一种多模式的太阳能-热泵联合干燥系统,采用理论分析、数值模拟、试验研究互相结合的手段,研制了设备样机,构建了系统仿真模型,开展了对应的模拟、试验和优化研究。本文的主要研究工作和结论如下:1)以油茶籽为主要研究对象,进行了干燥特性分析和基本物理参数的测定。首先,从实际工艺要求出发,结合太阳能-热泵联合干燥系统的工作原理与运行特性,对太阳能-热泵联合干燥系统进行理论设计计算。主要包括:基于压缩机的制热量和干燥物料的湿负荷之间的匹配、系统运行中系统内干燥介质状态参数的选取,然后对太阳能-热泵干燥系统的主要部件进行相关设计和选型计算。完成干燥系统样机结构设计并搭建样机完成调试,为后期的试验奠定了基础。2)根据试验样机的设计方案与设备选型,建立包括热泵机组模型、干燥物料模型在内的热泵干燥系统中各部件的仿真模型。对试验样机采集到的实际数据与热泵仿真模型输出的模拟结果进行对比验证。验证结果表明:热泵仿真模型的模拟结果与实际数据的偏差均在5%～10%之间。3)基于TRNSYS软件对热泵干燥系统进行系统模拟仿真,并分析了系统运行参数、系统性能和系统能耗的变化规律,得到了适用于油茶籽干燥的热泵干燥系统节能运行模式与控制规律。模拟结果表明,设定干燥温度为50℃、干燥质量为100kg的油茶籽时,由分体式、半开式、闭式三种模式组合的系统节能运行模式的总耗电量比能耗最低的单一系统运行模式降低了 15%。4)基于TRNSYS软件对太阳能-热泵联合干燥系统进行系统模拟仿真,基于热泵干燥节能运行模式,分析了在系统中增加太阳能集热器后系统运行参数、系统性能和系统能耗的变化规律。模拟结果表明,在设定干燥温度为50℃、干燥同一批次质量为100kg油茶籽、太阳能集热器面积与热泵串联供能且集热面积取6m2的情况下,使用太阳能热泵联合干燥系统的总耗电量比热泵干燥系统降低了 20%。