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近年来,我国社会经济发展日益加速,能源的需求与日俱增与能源供应无法满足能源需求增长之间的矛盾越来越突出,其中建筑能源消耗在社会总能源消耗中占比较大。因此,寻找可再生能源代替传统空调的建筑节能方法是实现我国能源可持续发展的必由之路。火车站人流量大、人均能耗较高,密集的人群流动伴随多余热量的产生,而这部分热量往往得不到有效的利用直接由建筑通风系统排出室外。另一方面,地下水源热泵对可再生能源的高效利用使其得到了广泛关注和大力发展,但严寒地区冬夏季地下取放热不平衡造成系统无法长期运行的问题限制了地下水源热泵的推广。针对我国能源现状及北方供热系统存在的不足,本文提出了一套适用于沈阳地区的耦合联供系统—排风热回收与地下水源热泵耦合供热系统。该耦合系统采用空气源热泵这种具有热量提升功能的装置进行车站排风余热回收,将空气源热泵与地下水源热泵进行了高效的结合。空气源热泵回收车站排风热量减少了热量的浪费,且以高于室外温度的排风作为低位热源提升了空气源热泵的热效率,地下水源热泵的应用更弥补了余热产生不稳定的缺陷。本文介绍了耦合系统的组成、工作原理及系统特性,提出空气源热泵制备生活热水与地下水源热泵制冷、空气源热泵与地下水源热泵耦合制备生活热水及空气源热泵与地下水源热泵互补供热三种运行方式。由于沈阳地区冬季寒冷且漫长,供热耗电量大且节能潜力大,因此对冬季空气源热泵与地下水源热泵互补供热运行方式进行详细的模拟计算与对比分析,由此确定了系统的节能潜力及可行性。对供暖面积为6078.4m2的建筑进行负荷的Dest模拟,并利用TRNSYS软件建立了空气源热泵与地下水源热泵互补供热系统的仿真模型。通过模拟得出系统的年总耗电量为2.20×105KW·h,折算成一次能源消耗量为2750MJ。通过与单独使用地下水源热泵和燃煤锅炉供热系统的模拟结果相比较可得,系统一次能源消耗量分别节约39.89%和59.22%,且回收余热的空气源热泵性能系数最高可达到4.62,系统的效率较高。基于生态学优化原理建立系统的生态学优化目标公式,得出为使互补供热系统的性能系数提高应保证高温热源的温度区间为310K<TH<320K。根据模拟所得结果,分别从系统能效与经济性两个方面对互补供热系统与地下水源热泵、燃煤锅炉和燃气锅炉供热系统进行对比分析。由系统能效分析可得,互补供热系统的供热燃煤指标为8.74kg/m2,一次能源利用率为1.13;由经济性计算可得,与地下水源热泵和燃煤锅炉相比,运行15年内分别节约729万元和296.5万元。