随着人类文明的不断进步,科学技术的迅猛发展,人们对常规矿物能源的需求急剧增加,但是矿物能源的过度开采不但带来了能源日益枯竭的问题,而且随着对一次能源消费的累计增加还将带来环境污染问题,因此能源的合理利用已经成为了一个世界性的话题。能源和环境问题一直制约着我国经济的发展,开发利用无污染的可再生能源已成为我国发展的重要目标。太阳能、空气、土壤等是洁净、无污染、丰富的可再生能源,对它们进行有效的开发利用具有重要意义。论文的研究对象为呼和浩特市的某一小型居住建筑,设计了该建筑的土壤源热泵系统。通过模拟计算得知建筑物供暖期的累计热负荷为9171.94k W·h,共33.02GJ;供冷期的累计冷负荷为2580.94 k W·h,共9.29GJ,由此看出,该建筑物冬季的累计热负荷远大于夏季的累计冷负荷,这将造成土壤源热泵地埋管侧的吸热量大于释热量,土壤源热泵在此种情况下长期运行其使用效率将会逐渐降低。因此,针对这一问题,提出模拟设计一套土壤源联合空气源热泵运行的系统,运用空气源热泵当作辅助热源来消除地埋管侧的吸热量与释热量之差,以此提高土壤源热泵系统的使用效率与运行时间。通过模拟与实验研究,得到了以下结论:(1)土壤源热泵系统单独运行时,年吸热量与年释热量之差为14.72GJ;(2)根据模拟结果得出空气源热泵能够运行的最低温度为-12℃;(3)根据实验测试结果确定了土壤源热泵系统的稳定性,并且计算出了建筑物所需的实际热负荷,将其与模拟结果进行对比,得到模拟结果与实验结果之间的误差率在10%以内的结论;(4)模拟设计了土壤源联合空气源热泵系统,绘制了该系统的流程图;通过模拟计算得到了两种系统联合运行的最佳结合温度为-12℃,系统运行的能效比为3.48。全文通过模拟计算与实验分析,得到了上述结论,这些结论为今后建立实际的土壤源联合空气源热泵系统提供了理论依据。