螺杆式双级冷凝器空气源热泵供暖系统是一种新型的空气源热泵系统,其热泵机组的螺杆式压缩机采用喷气增焓技术,使得在低至-25℃的室外环境温度下空气源热泵机组依然能够正常工作。本系统的双级冷凝器技术便于对空气源热泵系统依据室外环境工况进行运行质量调节,节省运行费用,提高机组性能,满足供暖需求。本系统具有优于传统空气源热泵供暖系统的节能性,且能有效解决在“煤改气”政策下燃气锅炉运行成本过大的问题,尤其适用于煤改电供暖系统。本文在实际案例数据和仿真模型模拟数据的基础上,主要研究内容及所得结论如下:(1)建立建筑负荷数学模型和螺杆式双级冷凝器空气源热泵供暖系统主要部件的数学模型,为建立系统仿真模型提供理论支撑。(2)根据安装了螺杆式双级冷凝器空气源热泵供暖系统的实际案例情况,利用TRNSYS软件建立螺杆式双级冷凝器空气源热泵供暖系统仿真模型。结合实际案例测试数据,与利用TRNSYS软件建立的仿真模型所得的模拟数据进行对比比较,并分析产生误差的原因,结果证明仿真模型准确性,其可以替代实际工况进行研究。(3)通过TRNSYS软件建立传统空气源热泵并联供暖系统仿真模型,根据模拟数据对比分析螺杆式双级冷凝器空气源热泵供暖系统和传统空气源热泵供暖系统的运行特性,结果显示,在满足用户供暖需求的情况下,螺杆式双级冷凝器空气源热泵供暖系统的运行性能系数高,用电量低,节能性好。(4)本文对螺杆式双级冷凝器空气源热泵供暖系统初寒期和末寒期仅开启一级热泵机组,严寒期开启双级热泵机组的运行方案进行优化,基于验证后的仿真模型,分别就整个供暖期内仅运行一级热泵机组和整个供暖期内一直开启双级热泵机组的不同情况利用TRNSYS软件进行模拟运行,分析系统的动态室内温度及性能系数,比较不同情况下系统运行的舒适性和节能性,得出仅运行一级热泵系统时无法满足供暖需求的时间段,以此时间段为开启二级热泵机组的时间控制逻辑,从而优化系统运行方式,该运行方式优化基于太原市典型年气象参数的基础上,故存在地区局限性。(5)采用费用年值法分析螺杆式双级冷凝器空气源热泵供暖系统的经济性,并与传统的燃煤锅炉供暖系统和燃气锅炉供暖系统的初投资费用、年运行费用及费用年值进行对比分析,结果显示,初投资费用和费用年值最低的是燃煤锅炉供暖系统,年运行费用最低的是螺杆式双级冷凝器空气源热泵,综合考虑燃煤锅炉供暖系统的经济性最佳,但燃煤锅炉供暖系统环保性差。除此之外,本文对三种供暖系统消耗一次能源量进行了计算,折算为标准煤耗量进行比较,螺杆式双级冷凝器空气源热泵供暖系统的标准煤耗量最低,节能性最优。综合考虑经济性和节能性两个方面,螺杆式双级冷凝器空气源热泵供暖系统较之其他供暖系统更优。