日趋严重的环境污染导致的能源短缺问题,使得对新能源的开发和利用已成为当今时代人们重点探索的内容。水源热泵系统的工作原理主要是利用地下水为冷热源,通过泵站换热技术为室内制冷供暖,环保节能、经济性强。而在实际应用中通常使用常规的PID控制泵站运行,这使得本身具有非线性、时变性、时延性特点的水源热泵系统节能效果并不是十分显著。本文是基于小区居民住宅的制冷供暖问题设计研究的水源热泵系统。论文对水源热泵系统的主控模块、电子膨胀阀调节和实际应用中系统的能效比进行研究。论文首先阐述了水源热泵系统的基本原理和特点,分析了电子膨胀阀工作原理并针对电子膨胀阀的节流降压操作进行了说明。参考PID算法和模糊控制的特点,选择基于PID算法的模糊控制,改善了由于系统时变时延性导致整体能耗过高的问题,实现高效节能。其次对系统的硬件电路及软件设计进行了说明,选取STM32F103作为主控处理单元,通过对电源电路、温度测量电路、通信电路、驱动电路等相关外围模块的设计,综合实现对水源热泵系统冷热的控制。接着通过对相关硬件电路模块的软件程序化设计,分别实现系统初始化、信号采集、温度控制和信息通讯等功能。最后,根据对青岛某居民小区部分楼盘冬天供热效果的实地监测数据,计算系统能效比,将计算结果与国家水源热泵系统能效比设定值进行比较,结果表明:水源热泵系统和热泵机组的能效比均已达到良好的节能效果,且系统运行稳定,可以满足实际应用需求。