地源热泵系统利用浅层地热能作为低位热源,通过能量采集、压缩提升和能量释放三个方面为建筑提供冬季供暖和夏季的制冷的需求。但单一地源热泵系统无法实现地源场冷热的平衡,因此需要配合不同形式的冷热源系统耦合运行。本文利用DeST软件,针对北京地区气候和建筑特点模拟了建筑物冬夏两季的供暖和制冷需求。根据模拟结果,选择不同形式的冷热源设备对比,分别计算出100%、75%、50%和25%冷、热负载日的用能数据,并建立多目标理论最优运行模型,分析地源热泵耦合系统运行的一次能源消耗最低、二氧化碳排放最少、年总投资最少三个子目标函数模型。通过数据对比分析确定地源热泵耦合制冷机组运行一次能源消耗最低。并对地源热泵耦合不同冷热源方式下的二氧化碳排放测算,考虑系统初期投资、运行费用和经济收益等因素,得出地源热泵耦合制冷机组运行为最优运行策略。本文通过大量详实的运行检测数据,记录了系统全年运行状态,可对北京区域的地源热泵系统应用形式提供参考,有利于地源热泵在华北地区的推广和应用。