传统水源热泵常受地理地质条件限制,而闭式热源塔热泵系统易受北方地区低气温的影响。针对上述问题,本文提出一种冷水相变能与闭式热源塔热泵系统,通过提取空气能和水的潜热,实现冷水相变机与闭式热源塔的优势互补,为此对冷水相变能与闭式热源塔热泵系统进行理论分析及性能研究,为该系统进一步工程应用提供理论基础,主要工作内容如下:首先,本文对冷水相变能与闭式热源塔热泵系统进行基本原理分析。详细介绍了闭式热源塔与冷水相变机两大主要设备的结构组成及工作原理,分别对比其适用性及优缺点,据此提出适用于寒冷气候且不受冷热源限制的冷水相变能与闭式热源塔热泵系统,并详细阐述了系统形式和运行工况,介绍了系统冬夏工况不同运行模式下的工作原理。其次,本文依据闭式热源塔热质交换原理,构建闭式热源塔吸热状态时的传热传质计算模型,给出闭式热源塔吸热量、湿空气出口温度等运行参数的计算模型,建立闭式热源塔模块,利用相关文献中冬季工况下实测数据验证模块精确性后,在TRNSYS中建立冷水相变能与闭式热源塔热泵系统模型。然后,采用实验研究与模拟分析相结合的方法,研究冷水相变能热泵系统、闭式热源塔热泵系统的冬季供热特性,通过分析两种热泵系统室外空气干球温度与制热性能系数变化规律,得出冬季工况下切换系统运行模式的室外温度分界点,评估此分界点对耦合系统制热性能的提升,结果表明:若仅考虑室外空气干球温度对两设备制热性能的影响,则当室外空气干球温度高于3.2℃时,应优先启用闭式热源塔,反之,则应优先启用冷水相变机;以室外温度为3.2℃作为运行模式切换的分界点时,冷水相变能与闭式热源塔热泵系统制热性能系数即COP（Coeffcient Of Performance）相对于冷水相变机和闭式热源塔单独运行时分别提高了7%、21%,系统供暖季制热能力得到有效提高。最后,利用TRNSYS软件对青岛地区某办公楼进行负荷模拟,设计并建立冷水相变能与闭式热源塔热泵系统模型,以优化系统能耗与制热性能为主要目的,在TRNSYS平台上分别采用室外温度调控、负荷侧热水最低温度调控和兼顾前两种方案的联合调控方案,以一个供暖季内系统能效比与系统累计能源消耗量为评价标准,分析不同调控方式下的系统最佳运行工况点,结果表明:采用联合运行调控综合考虑了室外温度及供热负荷对系统运行性能的影响,将负荷侧热水最低温度设定为35.2℃,室外温度分界点设定为3.7℃,使得冷水相变能与闭式热源塔热泵系统相对于传统闭式热源塔热泵系统和冷水相变能热泵系统,系统供暖季累计能耗减少了9.4%、18.6%,系统供暖季COP提高了9.7%、24.1%,因此采用联合运行控制优化后的冷水相变能与闭式热源塔热泵系统具有良好的节能环保优势。