در تحقیق حاضر تحلیل ترمودینامیکی و عملکرد پمپ حرارتی خورشیدی انبساط مستقیم جهت تهیه آب گرم مصرفی در شرایط آب و هوایی شهر سنندج با استفاده از نرم افزارهای متلب مورد موردبررسی قرار گرفت. پمپ حرارتی موردمطالعه با استفاده از انتقال حرارت از مبرد R134a درون اواپراتور آب درون مخزن ذخیره 180 لیتری را تا C50° گرم می‌کند. تغییرات ضریب عملکرد در طول سال برای سیستم با دو نوع کلکتور پوشش دار و بدون پوشش حل شد به طوری که در تیر ماه برای کلکتور بدون پوشش نزدیک به عدد 5 و برای کلکتور پوشش دار تقریبا 4 بدست آمد. نتایج بیشترین مقدار ضریب عملکرد برای مبرد R600a در ماه جولای (تیر و مرداد) با کلکتور بدون پوشش به میزان 9/6 بدست آمد.نتایج برای متوسط دمای مبرد نشان داد که حداکثر و حداقل دما به ترتیب C° 13 در تیر ماه برای کلکتور بدون پوشش و C° 5/8- در دی ماه برای کلکتور پوشش دار است. همچنین بررسی سالیانه میزان تخریب و بازدهی اگزرژی نشان داد که بیشترین میزان تخریب اگزرژی برای فصل تابستان و در کلکتور خورشیدی به میزان 1350 وات رخ می دهد، این میزان تخریب به دلیل تلفات حرارتی است. به علاوه نتایج نشان داد، کمترین بازدهی اگزرژی در تیر ماه و فصل تابستان به میزان کمتر از %10 می رسد. افزایش میزان تابش، دمای محیط و سطح کلکتور موجب کاهش بازدهی اگزرژی اما افزایش دور کمپرسور موجب افزایش بازدهی اگزرژی خواهد شد. از طرفی نتایج نشان داد، استفاده از نانو ذرات هیبریدی در مسیر سیرکوله شدن آب گرم شده در کندانسور سبب بهبود انتقال حرارت خواهد شد، از طرف دیگر با ذخیره انرژی در مواد تغییر فاز دهنده امکان کارکرد بهتر سیستم در زمانی که نرخ تابش و دمای محیط مناسب است فراهم می شود که این اثر قطعا در کاهش مصرف انرژی و آلاینده های زیست محیطی تاثیر مثبت خواهد داشت.
