公共建筑热水耗能占建筑能耗的20%~40%,呈逐渐增长的趋势,游泳池、浴池等用水量大且集中的公共场所,制备热水所需的能耗甚至占此类建筑物能耗的80%。常规热水制备方式如燃气锅炉、电厂槽车运水等,存在制热成本高、安全隐患大及环境污染的缺陷。而清洁热水制备方式如太阳能集热器、热泵等也存在一定问题,太阳能集热器受场地限制、天气影响及投资成本的约束无法广泛推行;热泵通常采用空气源热泵及污水源热泵,空气源热泵在冬季的制热工况不佳,污水源热泵余热回收量不足需要辅助其他的热源。针对以上问题,本文提出一种多源互补的组合式热泵热水制备系统,将空气源热泵与污水源热泵的优势有机结合,从而提高系统全年运行能效。在热泵运行原理基础上分析了影响热泵制热工况的设计参数,探究其对热泵影响的变化规律;针对浴池建筑污水余热利用情况展开研究,结果表明污水可回收余热量占制热量的比重与污水利用率密切相关,在充分回收污水余热的前提下进行热泵系统设计才能够实现节能最大化。综合考虑热泵设计参数的影响以及污水余热量的变化规律,为后续系统优化研究提供了理论基础。针对热泵环节提出相关评价指标并建立数学模型,根据浴池运营特点提出空气源-污水源互补的组合式热泵热水制备系统流程,分析新系统两种热泵组合模式并探究其运行特点,提出四通阀切换运行方案,根据室外环境的变化实现新系统运行模式灵活切换并以其中一种模式即空气源-污水源热泵系统为例建立EES数学计算模型,探讨新系统优化研究综合评价指标。提出新系统流程中影响运行效果的系统关键参数并展开深入研究,对比两种热泵组合模式在关键参数影响下的系统能效及耗电量的变化,明确系统优化方向,最大程度降低外界对系统运行的干扰,实现组合式热泵热水制备系统集成设计。此外,对全年性系统性能指标进行了探讨,表明两种热泵组合模式均具有阶段性运行优势。以燕山大学东校区浴池为例,构建新系统全年运行策略,通过与常规热泵系统对比分析可知,新系统在设备利用率、能效及经济效益三方面均展现了较大优势,表明本课题研究内容具备实际应用价值。