节能降耗、控制污染物排放是当前全世界所共同面对的重大经济、社会问题之一,而热泵技术便是一种节能、环保方法。热泵机组利用逆卡诺循环,把储存在低位热源中的热能提取出来,为热用户供暖,在节约高品位能源、减少二氧化碳排放量的同时,还能保证较高的运行效率,符合我国当前节能减排、“煤改电”等政策,因而具有广阔的应用前景。空气源热泵机组已经广泛应用于我国南方地区。而在北方地区,则因为机组在低温环境下运行时压缩比过大、排气温度过高等问题,难以快速发展。因此本文对比分析了空气源热泵、地表水源热泵、地下水源热泵、土壤源热泵和太阳能热泵在严寒地区使用过程中出现的问题。依据我国严寒地区的气候特点,研究了空气源热泵与水源热泵互联供热方式,促进了空气源热泵机组进一步向北扩大应用范围。纵观近些年来空气源热泵与水源热泵互联供热方式的研究与应用情况可以看出:在严寒地区该方式的工程应用项目仍较为少见。鉴于空气源热泵机组能否稳定运行,是整个互联供热系统能否在严寒地区高效运行的关键,所以本课题首先对空气源热泵机组的运行性能进行了模拟计算研究;然后通过对酒泉地区一互联供热系统的监测,分析了其运行性能和供热效果;最后,结合本项目中供暖系统的投资情况,对比分析了互联供热方式与空气源热泵机组供热方式的经济效益和节能效益,为空气源热泵与水源热泵互联供热方式的推广与应用起了一定的指导作用。本文的主要研究内容与结论如下所示:(1)建立了空气源热泵与水源热泵互联供热方式中核心部件的数学模型,为后续计算提供了理论依据。计算结果表明:在严寒地区使用互联供热方式的过程中,空气源热泵机组的制热量与压缩机功耗等参数与单级空气源热泵机组相差不多,然而其压缩比和排气温度则大幅降低。更重要的是,COP也高于单级空气源热泵机组,说明了互联供热系统具有较强的低温适应性。(2)通过对酒泉市某空气源热泵与水源热泵互联供热系统的实地测试,证明了不论天气状况如何,空气源热泵机组和水源热泵机组的供回水温度均保持相对稳定、并未出现大幅波动;而且测试用户室内温度可以达到设计要求,表明该系统选择的热源种类、机组配比均较为合理,可以很好地满足热用户的采暖需求。(3)在测试期间,空气源热泵机组、水源热泵机组和互联供热系统的COP值均较为合理,表明本项目中的互联供热系统运行稳定,节能性、经济性良好。(4)首先,介绍了几种方案比选的经济方法;然后,使用费用年值法详细计算、对比分析了互联供热系统与空气源热泵系统的经济性。在综合考量了初投资和运行费之后,空气源热泵与水源热泵互联供热系统是较好的供热方式。