水源热泵技术是清洁的可再生能源利用技术,其推广应用对促进我国能源结构改进、缓解一次能源危机、减少环境污染具有重要作用。然而,对于我国冬季热负荷远远大于夏季冷负荷的严寒地区而言,若只采用单一的水源热泵系统必然造成设备资源的浪费。应用水源热泵耦合系统为建筑物供暖和制冷,能够有效提高设备和能源的利用率,保证长期舒适稳定的建筑室内热环境。本文以严寒地区某水源热泵-电蓄热锅炉-太阳能耦合系统为研究对象,通过设计参数分析及实际数据测试相结合的方法对其全年运行效果进行研究,应用TRNSYS软件进行运行工况仿真模拟分析和能耗计算,根据相关规范要求对其运行效果与综合效益进行分析和评价。通过查阅原始设计资料和现场实地调研,获得建筑工程、原燃煤锅炉供热+溴化锂制冷系统、现运行耦合系统以及实时监测系统的设计参数和实际工况,详细分析了耦合系统的工作原理和流程,通过理论计算建筑供暖热负荷并绘制热负荷延续时间图。通过对耦合系统实际运行数据的分析可得,该系统在实际建筑面积为10万m2的某酒店应用时,供暖季水源热泵供空调水机组平均COPH=4.45,系统平均COPSH=3.32,制冷季热泵机组平均COPc=6.02,系统平均COPsc=3.68;电蓄热锅炉最冷月1月份的热效率η=93.89%;太阳能集热系统供暖季和制冷季效率分别为48%和57%。应用TRNSYS软件对耦合供热系统和原燃煤锅炉系统进行能耗模拟,结果表明耦合供热系统的总耗电量为2.37×106kW h,耦合供热系统比燃煤锅炉供热系统的折算一次能源消耗量少约74%。根据相关规范对耦合系统分别进行室内供暖(供冷)效果、节能效益、环境效益和经济效益综合评价可得,耦合供热系统的供热燃煤指标为7.03kg/m2比原燃煤锅炉系统低15.91kg/m2,耦合系统一次能源利用率为1.22比原燃煤锅炉供热+溴化锂制冷系统高74%;耦合系统与原燃煤锅炉供热+溴化锂制冷系统相比,每平米CO2、S02和粉尘的排放量分别减少了 11.52kg、0.09kg和0.05kg,具有良好的环境效益;耦合系统动态费用年值为463万元,比原系统减少了 38%,静态投资回收期仅为7.4年。本文从技术性、节能性、环保性、经济性等方面论证了该热泵耦合系统在沈阳地区推广应用的适宜性和可行性,研究结果表明,水源热泵-电蓄热锅炉-太阳能耦合系统适合应用在严寒地区。该研究成果对严寒地区热泵系统工程的设计、运行效果分析以及综合效益评价具有一定的参考价值。