本文首先根据目前国内外能源以及环境污染的现状,指出建筑物暖通空调系统节能的必要性,热泵是一种节能而且对环境污染很小的供暖(冷)系统,其中的地表水源热泵系统又在其能使用的地区起到良好的效果。由于吉林省吉林市区内的松花江水的特点,使得吉林市拥有能够利用地表水源热泵采暖的基本条件,因此本文的首要任务就是分析地表水源热泵系统在吉林市应用的可能性以及如何应用。根据吉林市松花江沿江建筑分布的特点,以别墅式建筑为研究对象,分析别墅式建筑供热特点,在以往单级水/水热泵系统的基础上,提出一种新型的双级水/水+水/水热泵系统,该系统的特点就是能够在地表水温比较低的情况下利用一个封闭式的载冷剂环路完成从地表水取热的工作,而不需要辅助加热;整个系统完全依靠电力驱动,节能且环保。并以吉林市松滨度假村为研究对象,建立了该双级热泵系统的系统组成。根据所建立的系统设备的选型,建立了系统运行的数学模型。并且根据热泵系统的运行流程,应用FORTRAN程序完成了系统运行的模拟。由于系统是由第一级热泵系统、第二级热泵系统以及末端用户风机盘管系统组成,根据计算机程序,分析了各个阶段的几种控制方式,最后选择了一套最佳运行方案,应用该最佳运行方案能够保证采暖期的室内温度在20℃以上,并且制热季节性能系数能够达到3.46,理论上证明了该系统是可操作并且运行效果很好。应用该别墅区的双级热泵系统的数学模型运行结果,我们可以从能量、经济、环境三方面对该系统进行评价,并且和其他几种可行方案比较,分别从能量、经济、环境三方面来区分各个系统方案的优劣。最后,调查吉林市区内现有的供暖形式以及其作用的范围,我们可以估算在吉林市区内沿江800m进深范围内的能耗情况。由于热泵系统节能、环保,所以,将其尽量广泛的推广向吉林市,又由于地表水源热泵系统的局限性,只能考虑沿江800m进深范围内采用热泵系统。根据热泵系统的能耗以及对环境的影响,分析得到将其应用于沿江区将给吉林市节省大量煤炭资源并且会大幅度减少对大气的污染。从而证明在吉林市应用地表水源热泵系统供暖是可行的。