在不可再生能源日益匮乏的当下,可再生能源的开发与高效利用得到了广泛的关注,而太阳能资源利用更是得到了高度重视。但我国太阳能资源在时间、空间分布不均匀,在进行供热方面需要辅助热源,以此来保证供热的稳定性。将太阳能和污水源热泵结合,可充分发挥二者优势,得到了国内外学者的关注。但对于太阳能-污水源热泵耦合热水系统在提高太阳能利用效率以及关键参数优化方面国内外相关研究还存在一定的不足,同时虽国内外对于太阳能制备低温热水作为热泵的补充热源也有所研究,但未分析其对系统性能的具体影响,针对以上问题,本文将利用实验来研究影响污水源热泵性能的因素,并结合江苏无锡地区某高校学生洗浴用水的工程实例,对太阳能-污水源热泵耦合热水系统进行设计选型、运行特性研究、关键参数优化、综合效益分析。首先,利用实验对污水源热泵机组性能进行了研究,分别选取夏季制冷模式和冬季制热模式两种工况,以用户侧出口水温及水源侧进口水温为实验变量,来研究其对污水源热泵机组的制热量、制冷量、输入功率、能效比（COP）的影响。分析结果表明,在两种工况下,水源侧进口水温和用户侧出口水温对于机组的制热量、制冷量、输入功率、COP都有不同程度的影响,为保证机组高性能运行,在制热模式下,水源侧进口水温不宜过低,用户侧出口水温不宜过高;在制冷模式下,水源侧进口水温不宜过高;用户侧出口水温不宜过低。其次,参照相关规范,对太阳能-污水源热泵耦合热水系统进行参数设计,并利用TRNSYS建立仿真模型,基于TRNSYS模型,研究了在自来水温度、补水措施、集热器面积、集热水箱体积、供热水箱体积、热泵制热量变化下对于系统性能的影响,分析结果表明,自来水温度对于系统的性能影响明显,是在模拟中不可忽略的因素;补水措施能有效提高系统冬季的太阳能保证率、太阳能集热效率,太阳能保证率最大可提高37%,月集热效率最大可提高25%,对夏季影响较小。同时集热水箱体积、供热水箱体积、集热器面积、热泵制热量对于系统性能也有着不同程度的影响。最后,采用正交试验,以费用年值为评价标准,以集热器面积、集热水箱体积、供热水箱体积、热泵制热量为优化因素,得出了本研究系统的最优设计方案,并对太阳能-污水源热泵耦合热水系统综合效益进行了分析,结果表明,设计情况下,太阳能-污水源热泵耦合热水系统年能源消耗量最少,为8.52吨标准煤,是太阳能+电加热热水系统的1/3,费用年值为29.92万,相比于太阳能+电加热热水系统可减少16.56万元,同时采用太阳能-污水源热泵耦合热水系统具有显著的环境效益。系统在优化后,费用年值比设计情况下低4万元。可见,优化设计方案具有显著的经济效益和环境效益。