随着能源和环境问题愈发突出,充分利用可再生能源和降低碳排放量逐渐成为人们关注的焦点。青海地区具有海拔高、气温低、采暖周期长、氧含量少的气候特征和以化石燃料为主的能源消费结构。因此,建筑采暖需求和碳排放量相对较高。然而,青海地区日照时间长、辐射强、太阳能资源丰富。因此,充分利用太阳能资源,降低碳排放量对青海高寒地区的建筑有一定的现实意义。本文考虑青海高寒地区的气候特点,针对某近零能耗公共建筑,开展太阳能-空气能耦合供暖系统研究,分析耦合系统的运行特性以及评价系统效益。首先,分析了太阳能-空气能耦合供暖系统的结构及其基本理论,从理论上分别研究了太阳能-空气能耦合供暖系统的结构及运行策略、主要仿真模块的数学模型和主要设备的型号选择方法;基于系统的基本理论,建立了近零能耗公共建筑的设计建筑模型、基准建筑模型和太阳能-空气能耦合供暖系统动态仿真模型。然后,对近零能耗公共建筑项目进行实测。测试结果表明,在测试期间的24日和25日的采暖时间段内,房间实测平均温度可以达到20℃,换气次数为0.58 h-1。同时,利用温度的实测数据与模拟数据验证了太阳能-空气能耦合供暖系统动态仿真模型的可靠性。结果显示,采暖温度和供回水温度的实测数据与模拟数据的平均绝对误差均小于14%。此外,基于仿真模型,从采暖季温度、供热量和能耗方面对太阳能-空气能耦合供暖系统的运行特性进行了分析。结果表明,在整个采暖季的采暖时间段内,房间平均采暖温度为21.38℃,空气源热泵系统的平均COP为3.35。最后,从技术效益、节能效益、经济效益和环境效益四个方面对太阳能-空气能耦合供暖系统在近零能耗公共建筑中的应用进行了效益评价。结果表明,太阳能-空气能耦合供暖系统的综合能源价格低于当地的电价,为0.056元/MJ,集热效率为58.5%,平均太阳能保证率为75.1%,耦合系统的综合性能可以判定为Ⅱ级（最高等级为Ⅰ级）。此外,耦合供暖系统每年可以节约标准煤2038.81 kg,CO2、SO2和粉尘的减排量分别为5035.87 kg、40.78 kg和20.39 kg。