在综述分析国内外土壤源热泵、太阳能-土壤源热泵以及太阳能-土壤蓄热土壤源热泵等方面的基础上,本文提出了太阳能-地下坑槽季节性土壤蓄热热泵供暖系统。首先,介绍了太阳能、土壤方面的基本理论,以求出太阳能集热器表面的太阳辐射量和土壤的初始温度分布。其次,针对北京地区,选取了一幢既有单体建筑,运用DEST计算了逐时热负荷,根据瞬时最大热负荷进行系统设计,分别对太阳能集热器、地下坑槽及水平埋管、热泵机组、循环水泵和板式换热器进行了设计选型,并介绍了系统的主要运行模式。随后,在建立了系统各组成部分的数学模型的基础上构建了太阳能-地下坑槽季节性土壤蓄热热泵供暖系统的数学模型,制定了系统各组成部分的启停条件,进而确定了系统各运行模式的转换条件。基于此模型,研究了北京地区系统的动态运行特性,并分析了集热器倾角、坑槽初始温度、集热器面积、坑槽保温层厚度、土壤的含水量、坑槽体积及热泵容量等主要参数对系统动态运行特性的影响。另外,通过比较分析该系统在全国几个典型地区的动态运行特性,给出了应用该系统效果比较好的地区。最后,结合集中供暖系统,对系统进行了经济性分析,通过分析可知,该系统在经济上可行。本文的研究成果对太阳能-地下坑槽季节性土壤蓄热热泵供暖系统的应用提供了有益参考,对进一步深入研究该系统提供了基础数据。