0℃的水结冰释放的潜热量为相同质量的水温度降低1℃释放的显热量的80倍,充分利用水的相变潜热,是当前社会蓄能发展的新方向。在我国,特别是北方地区,冬季燃煤供暖产生大量污染,影响人们生产生活。而北方地区的低温地表水却得不到有效利用,因此,利用低温地表水的可控结冰放热为人们供暖,能有效节约燃煤量,减少空气污染。冰源热泵系统利用低温地表水可控结冰制热,然而冰源热泵系统可能会因为地表水温的变化造成运行效率降低,因此为了提高冰源热泵系统运行的稳定性,本文提出了一种新型的冰源热泵-空气源热泵耦合系统,满足建筑全年制冷供热需求。基于自行构建的空气源热泵模块、热泵主机模块、水温预测模块等,建立了冰源热泵-空气源热泵耦合系统仿真模型。通过改变冰源热泵和空气源热泵承担的设计负荷比,以此调整二者的设计容量,仿真模拟得出不同设计容量下耦合系统的全年运行能耗和能效比。最后计算不同设计容量下耦合系统的运行费和初投资、常规系统的运行费和初投资,并对比分析两个系统的经济性和环保性,得出最佳应用方案。研究表明,冰源热泵系统承担的设计负荷比为0.60时,冰源热泵-空气源热泵耦合系统的应用价值最高;冰源热泵-空气源热泵耦合系统相较于常规系统,全寿命周期成本低、污染物排放量少,优势凸显。本文的研究结果可为冰源热泵耦合空气源热泵制冷供热的应用提供理论指导和技术支持。