由于我国积极倡导和实施节能减排的政策,地表水源热泵作为一种节能环保技术,在全国范围内广泛应用。然而,在地表水源热泵运用和研究中,凸现了一系列问题,其中地表水源热泵温排水造成的水体热污染问题引起了人们的重视。本文从现有的湖水源热泵水体热污染问题的现状作为研究起点,指出了其中的不足,从而确定了本文的研究内容和重点。以南京工程学院闭式湖水源热泵为研究对象,进行了理论研究、模拟研究和实验研究。理论研究以（火用）分析为基础,指出了（火用）理论在热力学过程中的优势之处,研究了闭式湖水源热泵在不同负荷下对湖水温度的影响以及湖水温度对机组性能的影响。理论研究表明,在随着热泵负荷率的增大,湖水平均温度升高;湖水温度的升高导致了热泵性能的下降。模拟研究则以理论研究为基础,以南京工程学院闭式湖水源热泵为原型,针对不同的模拟参数,分别建立了二维模型和三维模型。二维模型主要应用于模拟闭式湖水源热泵温排水流量和抛管间距对湖水温度的影响,三维模型用于模拟闭式湖水源热泵运行负荷和抛管深度对湖水温度的影响。同时,计算了对应条件下热泵的COP。模拟结果表明:温排水流量越大,湖水温升面积越大,同时系统COP增大;随着抛管间距的增大,湖水热堆积程度降低,热泵COP也增大。为了不引起水体热污染,同时考虑到闭式湖水源热泵的性能,闭式湖水源热泵的温排水流量设置成0.36m3/s为宜,其抛管间距设置在0.35m以上较为合适;抛管深度越大,温排水对湖水温度影响越小;闭式湖水源热泵的性能随着抛管深度的增大而增大;随着运行负荷的增大,抛管附近湖水温度逐渐升高;比较抛管附近湖水的竖直方向和水平方向的温度变化,发现湖水水平方向温升较为明显。实验研究用于验证模拟,对热泵机组运行参数和末端抛管周围的湖水温度进行了试验测试。通过实验结果和模拟结果的对比,发现两者的误差在允许范围内,从而认为模拟结果是可靠的。随后,计算了不同运行负荷下湖水源热泵系统的COP,结果与模拟条件下的计算结果相似。最后,针对现有水体热污染评价方法的不足,提出了基于（火用）分析的水体热污染评价方法,它能够定量和统一地评价水体热污染程度。经分析后发现南京工程学院闭式湖水源热泵的温排水并没有造成水体热污染。最后,根据理论、模拟和实验得到的结果,对闭式湖水源热泵运行和抛管方式提出了相应的建议。