空气源热泵作为一种极具节能减排潜力的技术，近年来被广泛应用于采暖空调领域的工程实践中。尤其是在我国北方地区，采用空气源热泵进行供暖，不仅可以达到较好的节能效果，还能避免因大量燃烧散煤而引起的较为严重的雾霾天气，缓解环境污染的情况。
　　本课题针对户式空气源热泵供暖系统在北京农村地区的实际运行情况，展开深入的理论分析和实测研究。首先，建立了空气源热泵供暖实测系统，还针对各实测参数，建立了数据采集、存储和传输系统。主要的测试参数包括：室内空气温度、室外空气温度和相对湿度、空气源热泵机组的水流量、供/回水温度、机组供热量和耗电量等。
　　其次，对北京市15户农宅空气源热泵供暖系统的实测数据总体分析结果表明，测试空气源热泵供暖系统的COP在1.61~3.45之间，平均值为2.23。60个实测房间中，室内空气温度高于16℃的占85.0%，高于18℃以上的占68.3%。15户农宅的单位面积供暖费用的平均值为20.7元/m2，与水暖煤炉和燃气壁挂炉供暖相比，经济优势明显。2016年北京市共安装了15.1万户空气源热泵供暖系统，与传统供暖方式相比，每年可节省燃煤8.8×104吨，SO2减排量可达966.4吨，烟尘的减排量可达90.6吨，NOX减排量可达785.2吨，可有效改善北京地区的雾霾天气。
　　再次，本文还对不同性能的热泵供暖系统做了具体分析。结果表明，供水温度是影响COP高低的重要因素之一，COP为3.45的热泵系统的平均供水温度为32.2℃，而COP为1.73的热泵系统的平均供水温度为42.3℃。通过对比分析“极湿”和“低温”条件下热泵机组的运行情况，发现“极湿”典型日的系统COP为2.56，而“低温”典型日的COP为3.24，由此可知，室外相对湿度对于热泵系统的性能影响更大。当然，压缩机性能、水泵的耗能等也会对空气源热泵供暖系统产生一定程度的影响。因此，建议在新建项目中采用空气源热泵地面辐射供暖系统，而在改建项目中仍可采用空气源热泵散热器供暖系统。另外，还需做好农宅建筑维护结构的保温措施，以利于空气源热泵在低供水温度下的高效运行。
　　最后，本文建立了空气源热泵机组的仿真模型，分别对压缩机、冷凝器、电子膨胀阀和蒸发器的运行特性进行理论分析，并利用所建立的仿真模型，对空气源热泵机组进行了设计计算和校核计算。计算结果表明，在供水温度不变的情况下，室外环境温度每降低1℃，机组COP降低约1.2%；在室外环境温度不变的情况下，供水温度每降低1℃，机组COP升高约1.8%。本文所建立的空气源热泵机组的仿真模型，有利于对空气源热泵供暖系统的实际运行情况做出预测和优化，对系统的工程应用具有一定的理论指导意义。