伴随能源危机和油价不断攀升,全球变暖等问题的出现,国家越来越重视能源高消耗的问题,对此出台了一系列的政策与相关规定来应对目前能源与气候问题。其中包括可再生能源的使用,如海洋能、太阳能、水能、地热能等非化石能源。经过学者大量的研究,水能、地热能被广泛应用到区域集中供冷供热技术当中,供冷季向冷源中排热、供热季从热源中取热。但是在实际应用过程中,由于缺乏相应的理论研究支撑,热泵系统能效往往达不到理想状态,并且常常造成能源的浪费。本文以江水源热泵系统为研究对象,较为系统地分析了江水源热泵系统在区域集中供能技术中的表现。具体分为以下几点内容:首先,本文对相关江水水温研究成果进行总结归纳,分析江水水温与气温之间的关系,并对数据进行修正处理,提出江水水温预测方法。采用空调季逐日平均气温数据与Cubic三阶模型分别建立供冷季、供热季江水水温预测模型,模拟结果显示,日平均水温与日平均气温相关性较强,模型精确度较高,供冷季模拟水温平均相对误差在1.24%内,供热季模拟水温平均相对误差在3.33%内。其次,为研究各功能建筑全年负荷特性,利用De ST软件分别建立住宅建筑、商业建筑、办公建筑能耗模型,分析三种典型建筑全年逐时负荷变化规律。从模拟结果发现,以上三种建筑空调负荷都呈现周期性变化,空调负荷受室外气象参数、室内人员作息影响较大,以至于空调负荷离散性大,大部分时间处于低负荷率状态(0%,60%]。在实际工程中需要充分考虑建筑处于部分负荷情况下的系统能效,提出空调系统运行策略,对空调系统运行节能具有深远的意义。再者,为研究热泵系统水源侧设备供热季运行能耗与外部影响因素之间的关系,依托某一江水源热泵系统工程,拟定两种不同换热形式的取热方案（板式换热器取热、SPI浸入式换热器取热）。采用机组“黑箱”和水泵“多元回归分析”模型,建立热泵机组能耗模型及水泵能耗模型。对热泵机组能耗模型进行参数辨识,验证模型的可用性,验证结果表明模型预测精度较好,相对误差在5%以内,可用于计算实际工程项目水源侧系统能耗。之后对热泵机组能耗进一步分析,结果发现,当冷凝器出口水温一定时,机组制热量对热泵机组能耗的影响较蒸发器进口水温要大。此外,对以嘉陵江水源和湖水作为冷热源的复合式江水源热泵系统进行适用性分析。建立湖体水温模型,模拟自然水温与负荷下的动态水温。模拟结果显示,自然状态下,湖水水温满足热泵机组进水水温设计。但热泵系统运行时,供冷季某些时刻的水温达不到设计要求。于是针对于此,提出系统控制策略来缓解湖体水温变化,为江水源热泵系统控制设计提供参考。最后,以重庆市某区域能源站项目为例,以供热季取热系统运行优化为目标,模拟建筑群全年逐时热负荷,确定建筑群最大热负荷为69.24MW。计算两种不同取热方案水源侧系统能耗,板式换热器取热方案运行能耗为1886万k Wh,SPI浸入式换热器取热方案运行能耗为1798万k Wh。结合运行能耗与工程实际,确定最终取热方案为板式换热器取热。基于负荷供需平衡原则,结合重庆市“峰谷分时电价”政策,提出热泵系统在供冷季、供热季的供能方式和节能运行策略。编制供热系统运行控制流程图,利用Matlab软件进行求解,得出最优控制策略。