建筑用供暖及空调所消耗的能源是建筑能耗的重要组成部分,针对不同气候特点提出合适的冷热源形式可以有效的降低供暖和空调能耗。为了能够适应夏热冬冷地区的气候特点,提出了开式横流热源塔热泵系统,本文针对该热泵及其系统做了以下研究:首先,对开式横流热源塔的传热传质原理进行了分析,依据原理实现对开式横流热源塔传热传质数学模型的构建。利用Fortran语言实现离散方程的计算。在TRNSYS模拟软件中建立开式横流热源塔以及热源塔热泵机组的模拟计算组件。然后,使用TRNBuild分别计算商业建筑、住宅建筑以及办公建筑在重庆地区的逐时建筑负荷。在同一建筑负荷条件下,完成开式横流热源塔热泵系统处于五个城市气象参数下的计算。对横流热源塔的采暖季换热性能进行了对比研究。对比分析了溶液进出口温度与温差、逼近度、换热量与潜热比、横流热源塔的凝水量以及防冻溶液质量分数在不同的气候条件下的变化情况。再者,在成都、重庆、武汉、长沙、南昌的气象条件下,分析各城市建筑的逐时负荷变化。热泵系统通过TRNSYS计算软件搭建完成。对开式横流热源塔热泵系统在不同城市气象参数下的全年运行的节能性、经济性进行研究。成都、重庆的热源塔热泵系统采暖季系统性能系数平均值最大,而武汉最小。而在空调季,成都、重庆的系统性能系数平均值最小。在空气含湿量较大的地区,该系统在采暖季具有较高的性能,而夏季则性能较低;在空气含湿量较小的地区则相反。在成都、重庆、南昌的单位输出冷热量的运行成本较小,经济性较好;武汉的经济性较差。最后,经过TRNSYS系统模拟计算,比较研究了热源塔热泵机组、空气源热泵机组和燃气锅炉+冷水机组。以全年运行的节能效果为比较依据,与另外两种模型相比较,热源塔热泵最好。其一次能源利用率比常规冷水机组+锅炉系统模型和空气源热泵系统高4.8%、15.2%。冷水机组+锅炉系统运行费用比热源塔热泵系统高4.5%。热源塔热泵系统全年机组运行费比空气源热泵系统机组低16.8%,系统运行费用比空气源热泵系统的系统低4.1%。