随着寒冷地区“煤改电”的实行,空气源热泵作为一种清洁高效的热源设备被越来越多的应用在农村居民建筑中。地板辐射供暖作为一种舒适节能的供暖末端,与空气源热泵结合,可充分发挥空气源热泵低温高效的优势。但由于建筑围护结构热惰性的存在,室外环境周期性的变化无法及时的反馈到室内温度的变化上,空气源热泵产出的热量也无法及时反馈到室内温度的变化上,这样难免会造成室内温度过高或者过低的现象,舒适性大大降低,其节能性、经济性也必然受到影响。因此,如何利用建筑围护结构热惰性,制定合理的控制运行策略,结合北京地区现行的峰谷电价,对空气源热泵辐射供暖系统的进一步推广,有着至关重要的作用。以北方寒冷地区100m~2单层农村独立民居为研究对象,在TRNSYS平台上搭建空气源热泵辐射供暖系统仿真计算模型,模型的准确性由围护结构,通风换气次数等参数共同决定,若以上参数设置合理,则仿真结果具有较高的可靠性。为充分发挥空气源热泵低温高效的节能优势,制定空气源热泵变供水温度的控制策略。根据室外温度设定控制调节理论模型,通过TRNSYS软件对供暖系统整个采暖季的模拟,得到采暖季的平均供水温度与平均室外温度,在保证室内温度的前提下,确定空气源热泵随室外温度调节供水温度的变化曲线。研究结果表明:该控制策略相较于传统空气源热泵定供水温度控制策略,采暖季系统可节能17.9%,运行费用可减少18.6%,系统COP可提高20.6%。结合北京地区的峰谷电价,利用建筑围护结构的热惰性,在谷时段提高室内温度,利用建筑围护结构进行蓄热。在保证室内舒适性的前提下,以采暖季运行费用最低为目标,找到最佳的蓄热温度与蓄热时间。研究结果表明,最佳蓄热温度20℃,最佳蓄热时间7h,节省运行费用3.6%。保证峰时段电价0.55元/kWh不变,当谷时段电价为0.1元/kWh,蓄热温度21℃,采用全谷时段蓄热策略,可节省运行费用26.9%。在北京农村地区现行峰谷电价下,为现有农村典型独立民居的外墙增加膨胀聚苯板保温。建筑外墙增加6-12cm膨胀聚苯板外保温,最优蓄热温度在19.5-19.6℃之间,最优蓄热时间在5.5-6.2h之间,最优蓄热策略相对于无蓄热策略运行费用节省比例在3.6-3.9%之间;建筑外墙增加6-12cm膨胀聚苯板内保温,最优蓄热温度在19.5-20℃之间,最优蓄热时间在5.5-7.5h之间,最优蓄热策略相较于无蓄热策略运行费用节省比例在4.5-5.5%之间。随着外墙保温厚度的增加,无蓄热策略与蓄热策略运行费用都下降,最优蓄热策略运行费用节省的比例略有增加。研究建筑热惰性对蓄热策略的影响,发现建筑外墙热惰性指标在5.4-7.6之间,最优蓄热温度在19.5-20℃之间,最优蓄热时间在5-7h之间,最优蓄热策略运行费用节省比例在3.7-4.1%之间。随着外墙热惰性指标增大,蓄热温度略有升高,蓄热时间略有升高,最优蓄热策略运行费用节省比例略有增加。通过MATLAB软件制定模糊控制表来实现建筑末端的预测控制。根据当前时刻室内设定温度与室内温度的差值,当前时刻室内温度与上一时刻室内温度的差值,预测下一控制周期内阀门开启的时间。利用GenOpt软件上的粒子群算法对控制周期进行寻优,找到保证室内温度稳定的最佳控制周期。模拟结果表明,在该控制策略下,最佳的控制周期为0.5h,室内温度基本稳定在温度设定值±0.5℃范围。比较分析在该控制策略下改变不同的室内设定温度、室内换气次数、地板填充层厚度和辐射盘管间距下的室内温度变化规律。