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目前,我国严寒、寒冷地区传统供热系统以区域供热锅炉房、热电厂余热、热泵机组为主要热源形式,存在能源利用率低、高品位能使用不合理及煤产量降低等问题。近几年,在我国爆发的大面积雾霾天气与冬季燃煤为主的供暖方式有很大关系。地下水源系统作为一种新型的绿色环保热源形式在国际上也得到认可,但这种水源热泵系统的应用也受到一定条件的限制,水源热泵系统存在投资高的问题。因此,综合两种热源的特点,利用地下水源热泵与燃煤锅炉互补供热系统对传统供热系统进行技术改造,地下水源热泵承担绝大部分负荷,燃煤锅炉起辅助调峰作用,充分发挥了地下水源热泵的节能特性和锅炉较低的初投资,做到节能和经济的最佳组合。本文基于当前能源供给日趋紧张的大背景,分析了地下水源热泵与燃煤锅炉互补供热的工作原理和系统形式,绘制了系统流程图并对地下水源热泵与燃煤锅炉互补供热系统进行设计,依据系统设计原则及设计目标构建了系统的模型,设计互补供热系统流程图并制定其运行调节方案;以某住宅小区为例,计算并分析地下水源热泵与燃煤锅炉系统的供热能耗,利用动态费用年值法分析互补热源的经济性,确定了地下水源热泵系统能耗最佳热源分配比例为热泵承担总负荷的70%,经济最佳热源分配比例为热泵承担总负荷的53%,进而提高了能源利用效率;采用TRNSYS软件建立模型,对地下水源热泵与燃煤锅炉互补供热系统进行模拟计算,从建筑物热负荷、燃煤锅炉能耗、地下水源热泵能耗以及互补供热热源能耗四个方面模拟分析,输出不同热源形式的耗煤量、耗电量,并统一折算为耗煤量进一步分析比较其变化情况;以某住宅小区为例,将所设计的地下水源热泵与燃煤锅炉互补供热系统具体运用到实践中,得出工程实例按最佳经济分配比投入运行后互补供热系统的总折算耗煤量为5224.5吨,费用年值为1046.1万元,与单独运行地下水源热泵相比可知互补系统具有较好的节能效果,能很好的降低运行费用,应用前景良好。综上,采用地下水源热泵与燃煤锅炉互补供热系统在能耗、经济和环境多方面都有很好的效果。合理的选则能源分配比例,可以使系统总能耗比单独选用燃煤锅炉时低很多,经济性比单独选用热泵时好。但是在实际设计时,要根据现有价格体系等情况分析确定最佳分配比例,节省更多的能源,为我国一些地区高峰时段供热紧张的问题提供一种全新的解决方案。