随着我国南方地区冬季供暖问题提上日程,为切实解决这个问题,国家提出了十三五重点研发计划《长江流域供暖空调解决方案及相应系统》。热源塔热泵技术冬季从空气中吸收低品位热能,提供供暖,夏季向空气散热,提供空调冷水,全年可制取生活热水,系统灵活可靠,节能环保,尤其适用于我国长江流域冬季低温高湿的环境。本文首先基于?-NTU法建立了横流式热源塔热质交换模型,应用了经验公式简化了NTU计算方法,使得模型工程应用性更强。同时,基于TRNSYS瞬态模拟软件二次开发,建立了热源塔计算模块。最终经过实验数据以及工程实测数据分别验证了模型的动态、静态模拟的准确性,得出静态工况模拟出口溶液温度误差低于4%,潜热换热量相对误差约为10%,动态工况下实测溶液出口温度与模拟温度值平均绝对误差为0.17℃,最大误差为0.36℃。其次,应用TRNSYS软件平台基于长沙市某住宅小区热源塔热泵系统建立了仿真模型。通过对实际热源塔热泵主机不同温度,不同流量条件下的制热量和制热功率数据进行统计分析,得出了热泵主机在冬季不同工况下的性能曲线图;利用相似率关系建立了水泵模型,并通过实测数据对模型进行了验证;对热泵系统各部件参数均按照实物参数进行了相应设定,得出了较为准确地系统模型。然后,通过工程实地一年的连续监测数据,对热源塔热泵系统全年的运行情况进行分析,得出热源塔热泵系统工程实际应用中存在冬季负荷侧热水和热源侧溶液流量过大,设定温差过小,每日不同时段热负荷变化时系统缺乏相应调控等诸多问题,导致系统能效较低。对住宅建筑制冷季和供暖季负荷分别进行了统计分析,得出室外干球温度与冷/热负荷之间的线性关系式,以及冬夏季负荷分布均呈现4点到8点负荷最低,20点到24点最高规律。最后,模拟分析了冬季热源侧溶液流量、热源塔风机开启台数、室外干球温度和相对湿度对系统能耗影响及凝结水情况的影响。综合考虑系统能耗,以及凝结水量对系统的影响提出了优化目标函数,并在不同室外温度、相对湿度和每日不同时段对热源侧供回溶液温差设定值进行模拟优化,得出了不同工况下的优化控制策略。