在化石能源日趋枯竭,生态环境严重恶化的现代,各国都已采取不同措施来发展清洁能源,调整能源结构,改善生态现状。并随着时代的发展和生活水平的提高,人类对室内环境的要求不断增长,导致近年来建筑能耗不断飙升,在为人类提供舒适的同时,也对环境造成了巨大破坏。化石能源的紧缺与环境问题的激化,迫使太阳能这一清洁能源逐步走向市场。本文从河北地区的气候及太阳能资源状况出发,通过对该地区所属建筑热工分区进行分析,在太阳能采暖、供热水系统分析设计中,对太阳能保证率进行分析,得到了可使系统经济性最佳的太阳能保证率范围。分析了该地区农村可用辅助热源,通过分析对比确定以生物质燃料作为太阳能供热系统的辅助热源,经济性和环保效益都优于其它热源,并确定辅助热源设备在系统中的设置位置及方式,以更节能,更环保的方式满足用户的热舒适度要求。对常见的储能方式进行分析,针对河北地区一农村住宅除了常规的太阳能-蓄热水箱采暖系统,比较不同的集热器面积和水箱体积的太阳能保证率,太阳能集热器面积30m~2和水箱容积为5m3的情况下,平板集热器的平均太阳能保证率65.5%,剩余热负荷仍需要辅助热源提供。设计了一套太阳能-蓄热与地源热泵供热水系统,充分利用太阳能和浅层地表能,扩大太阳能热利用的深度与广度,提高太阳能利用率。利用TRNSYS软件模拟研究表明通过地埋管的方式可以有效将夏季太阳能储存到土壤中,土壤的平均温度得到提升,土壤蓄热率76.6%,热泵COP也会得到提高。通过对集热器面积的优化,发现在连续运行10年里,在10-20 m~2时,土壤温度相对稳定,对土壤的影响最小。超过20 m~2土壤平均温度逐年增加,低于10 m~2土壤平均温度逐年降低。集热器面积越小,热泵耗电越高,从60 m~2降低到20 m~2,耗电量增加了 40%。