随着我国经济的发展,能源需求量逐渐增加,造成煤炭的大量使用,煤炭在使用过程中加重了对环境的污染,加剧了雾霾现象,所以国家大力提倡“煤改电”,因此电驱动采暖代替燃煤采暖成了热点,而空气源热泵因初投资小,安装方便等一系列优点被青睐。但空气源热泵供暖在运行过程中受室外温度,室外湿度等环境因素影响大,所以空气源热泵在不同地区的适用情况不同,因此,空气源热泵使用具有区域性。许多学者对于空气源热泵供暖在不同地区的使用情况作了大量研究,并得到许多结论,但很少有学者针对严寒低湿地区空气源热泵供暖进行运行优化研究。本论文以包头地区为例,以变频空气源热泵供暖系统在严寒低湿地区供暖作为主要研究对象。首先通过TRANSYS对包头地区气候条件进行模拟分析,根据包头地区气候条件及建筑用能特点,从而设计了空气源热泵供暖系统,并通过查阅大量的相关文献及规范,对空气源热泵供暖系统设备及管材进行规格型号的确定,并搭建实验台。在完成搭建实验台的基础上,采用定流量方式,在不同室外温度下,通过改变空气源热泵机组供水温度,计算机组COP,记录室内温度,掌握机组运行的特性及规律。实验结果表明,当室外温度高于-13℃时,机组供水温度设定为35℃,即可满足室内温度在20℃以上,且机组节能效果明显,室外温度低于-13℃时,空气源热泵机组难以达到供水温度为35℃。这一实验研究为空气源热泵单独供暖模式在不同室外温度下运行,确定机组供水温度提供了理论依据。空气源热泵单独供暖模式在典型月运行,并对空气源热泵在典型日,极冷日单独运行进行逐时分析,结果表明,室外平均温度在-7℃(包括-7℃)以上时,室内平均温度可达20℃以上,可以满足供暖需求,并且系统运行节能效果显著;室外平均温度在-12℃(包括-12℃)以上,-7℃以下,室内平均温度约为20℃左右,可基本满足供暖需求,但系统运行节能效果不明显;室外平均温度在-12℃以下,室内平均温度在20℃以下,不可以满足供暖需求,而且系统运行不节能。在相同的室外温度、室内初始温度、热泵供水温度、蓄热水箱水温下,采用不同的蓄热水箱辅助空气源热泵供暖模式,分别为蓄热水箱与空气源热泵交替供暖模式,蓄热水箱与空气源热泵混合供暖模式。分析室内外温度,蓄热水箱温度,蓄热水箱流量,空气源热泵开启初期供回水温度随运行时间变化以及系统COP_s。结果表明,加入蓄热水箱后,虽然会对空气源热泵初期运行造成不稳定,但可以使室内温度受室外温度影响较小,快速提高室内温度,并且可以提高系统COP_s。当蓄热水箱内水温为45.3℃时,蓄热水箱与空气源热泵混合供暖模式系统COP_s高出蓄热水箱与空气源热泵交替供暖模式约4%,具有更显著的节能效果。确定蓄热水箱与空气源热泵混合供暖模式为最佳运行模式。在室外温度为-19℃下,采用蓄热水箱与空气源热泵混合供暖模式,不同水箱水温下,系统运行时间,系统COP_s均不相同。蓄热水箱温度每提高5℃,蓄热水箱辅与空气源热泵混合供暖模式运行时间可提高约30%,系统COP_s可提高约10%。