随着世界经济的发展，全球面临着生态环境危机和能源危机，能源节约和可持续发展成为了必然的趋势，可再生能源的利用也越来越受到人们的青睐。我国拥有丰富的地表水资源，如长江流域、黄河流域、黑龙江流域、淮河流域等等。近些年来，地表水源热泵空调系统在我国的发展也得到了重视。但由于系统理论研究的欠缺以及实际工程应用还处于工程探索阶段，系统在实际运作中出现了一些问题，并可能影响到系统节能性和应用推广。目前国内关于水体水温计算模型的研究较多，有关滞留水体冷热承载能力的理论基础研究比较少。本文主要以水深为4m到10m的滞留水体为研究对象，针对开式地表水水源热泵系统，分析不同水体特征滞留水体的冷负荷承载能力。主要研究内容及结论如下：①滞留水体的特征进行了分析，包括水体水量、水温以及水质。了解水体特征对分析和掌握滞留水体冷负荷承载能力的影响因素是显著的。其主要影响因素有：水体的初始水温、水体水量和水体满足节能率条件下的上限温度。在计算滞留水体对冷负荷的承载能力时需要综合考虑以上因素。②以地表浅层滞留水体为研究对象，虽然有研究建立了水温控制方程，但未对流动的N-S方程进行离散。本文则根据流动的N-S方程和水体的水温控制方程，利用数值计算的方法，对方程进行离散，将水流控制方程和水温方程进行耦合求解。以此建立了水体水温变化的二维数学模型，利用MATLAB软件编程求解得到水体水温的数值解。在零负荷条件下，利用实验数据和三维模型验证了二维模型，三维数值计算结果和二维数值计算结果接近。因此为了方便工程分析，完全可以采用二维数值计算。③开式湖水源热泵系统和常规空调系统中各设备（包括热泵机组、水泵、末端设备、冷却塔等）为分析对象，建立了两种系统中各设备的能耗模型，确定了不同节能率下开式地表水源热泵系统的取水温度限值计算方法。并计算了某实际工程在不同节能率下取水温度限值，为水体最大热承载能力的计算奠定了基础。④在水体水温二维模型和取水温度限值的基础上，计算了不同水深、不同初始温度以及不同节能率下水体最大冷负荷承载能力。通过回归拟合方法，得到水体最大冷负荷承载能力与水深、初始温度以及节能率之间的函数关系式。并分析了湖体截面对水体最大冷负荷承载能力的影响。对比了相同水深、相同初始温度以及相同节能率下，梯形截面和矩形截面最大热承载能力的大小。从而以矩形截面水体最大热承载能力为基础，对梯形截面水体最大热承载能力进行了修正。这对水源热泵系统的研究有着重要意义，并且可为实际工程的设计提供参考。