地源热泵系统具有清洁、高效、节能等优点,但在我国某些地区(北方地区)长期运行过程中由于季节冷热负荷的不平衡性,会产生地下温度场失衡的问题。太阳能具有储量巨大和利用清洁的优点,但也存在着能量密度低,使用过程具有间歇性等缺点。在综合这两种建筑新能源利用技术优缺点的基础上,针对滨州超越地源热泵科技有限公司厂区宿舍地源热泵工程,设计一种符合北方气候特点的太阳能—地源热泵耦合供暖系统并进行分析。对基于太阳能的地源热泵的发展应用进行了文献综述,并分析了该技术的研究现状。在综合前人工作的基础上,以厂区宿舍楼室内地板辐射采暖工程和室外地源热泵工程的实际工况为基础,确定太阳能—地源热泵耦合供暖的设计方案。针对地源热泵长期使用后地下温度场失衡的问题,采用太阳能对地源热泵系统进行改造。以在一个供暖周期中供暖季从地下温度场提取的热量与非供暖季向地下温度场回灌的热量平衡为原则,确定太阳能保证率f’,进而计算出太阳能集热器的面积、贮水箱的大小、太阳能侧循环泵的选型、膨胀罐的容积等,然后通过合理的设定控制方式,保证太阳能集热器收集的热量优先利用。最后以解决宿舍楼供暖季供暖和耦合供暖系统地下温度场非供暖季热量回灌为原则,设计出满足要求的耦合供暖系统图。以Trnsys软件作为仿真平台,建立太阳能—地源热泵耦合供暖模型,并对联供系统的供暖特性进行动态模拟。分别对典型日和整个供暖季的室外气温、房间温度、室外太阳能辐射、贮水箱的逐时温度、地源热泵和太阳能的供热量比例进行分析,对太阳能—地源热泵耦合供暖方案进行验证。模拟结果表明,在整个供暖季,耦合供暖系统可以满足用户的供暖需求,宿舍楼室内温度可以达到19℃左右,达到设计要求。通过合理的设定耦合供暖系统的运行方式,达到优先利用太阳能这一清洁、免费的能源的目的,在太阳能部分达到控制系统所设定的换热条件时,地源热泵部分可以在短时间内停机,进行地下温度场的恢复。在一个供暖周期内,太阳能部分提供的热量大约占整个系统的供热量36%左右,这对供暖季地源热泵系统地下温度场的恢复和COP值的提高都具有重要意义。本文的研究可为建筑物供暖和地源热泵地下温度场失衡问题的解决提供依据,也为相关地源热泵供暖工程的改造提供参考。