近年来，我国环境污染与能源消耗问题日益严峻，以京津冀区域为例，PM2.5超标大气污染严重，燃煤的大量排放是产生这种现象的主要原因。因此实现城郊和农村地区的清洁取暖，是环境治理、能源节约的重要一步。
　　空气源热泵因具有高效、节能的优势，成为近几年家庭分散供暖市场上备受关注的节能技术。当前，小型家用供暖空气源热泵主要有三种型式:水循环式空气源热泵、热泵型家用空调以及热泵热风机，三种供暖形式均有各自的优势或劣势。本文针对我国北方农村和城郊非集中供暖地区的供暖和居住特点，提出了多联式热泵驱动热管复合式供热系统的原理。该系统省去水循环回路，保持辐射式供暖的热舒适性，同时大幅度提升制热能效比。本文从理论、实验及应用三方面研究其循环机理、工作特性和关键技术。在家用分散采暖领域，开发出一种新颖的供暖技术，探求一条适合我国气候条件的供暖技术路线。
　　本文的主要工作如下:
　　首先，对多联式热泵驱动热管复合供热装置进行传热过程分析。建立散热末端传热模型，研究其散热过程中自然对流散热和辐射散热随工况的变化规律。结果发现，辐射散热量占总散热量的49％～55％，对流散热量占总散热量的45％～51％。在系统运行频率范围为50Hz～80Hz时，系统与空气自然对流换热系数变化范围为9.61～10.95W/(m2·K);冷凝盘管内部冷凝换热系数范围为3290.13～4039.54W/(m2·K);下集管内部沸腾换热系数范围为463.64～467.67W/(m2·K)。
　　其次，搭建系统实验台，在焓差室内进行实验测试，研究系统的启动特性、各个串联热管散热器温度分布情况、除霜时的运行状况以及系统的制热量、输入功率和COP。实验结果表明，多联式热泵驱动热管复合供热装置启动速度较快，当室外温度为-15℃时，开机40分钟后达到设定温度，各个串联热管散热器温度分布均匀，除第一片散热器过热外，其余散热器温差在小范围内浮动。系统除霜工况运行时，性能稳定，3min左右除霜完毕，除霜过程中散热器表面温度呈下降趋势，但上侧、中侧表面温度下降较少，除霜过程室内温度波动不大。
　　最后，对该新型供热装置的应用进行研究。利用DeST软件建立了某建筑模型，模拟计算出该建筑模型位于严寒(B)区(哈尔滨)、严寒(C)区(沈阳)、寒冷(A)区(太原)、寒冷(B)区(北京)时的采暖供热量、耗能量以及运行COP。研究结果表明，该装置在寒冷(A)区(太原)运行效果最佳，单月平均COP可以达到3.5左右，在严寒(C)区(沈阳)与寒冷(B)区(北京)运行时，该系统单月平均COP也可以达到3.2左右。多联式热泵驱动热管复合供热系统，能够满足用户的采暖需求，并具备较高的运行效率。