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能源与环境是当今社会发展的两大制约因素。在我国的北方寒冷地区，约有40％的城镇建筑总能耗为冬季供暖能耗。在这样的背景下，提高供暖效率，减少供暖能耗，利用清洁无污染的可再生能源逐渐受到人们的重视。 本文以太阳能辅助地源热泵技术为背景，旨在以提高系统运行效率为视角，提出两种仅用于冬季供暖的设计方案，通过TRNSYS模拟仿真及CFD数值分析的方法，研究两种方案的优势与不足，并分析每种方案运行过程中土壤的温度变化，力图为太阳能辅助地源热泵系统工程设计提供参考。本文针对课题研究总体目标，展开以下方面的研究: 1)以TRNSYS软件为基础，对两种设计方案进行瞬态数值模拟研究，分析两种方案在采用相同的设备为前提时效率的差异。在TRNSYS中对每个系统进行建模，并进行一年（一个运行周期）的模拟计算。得到并联系统及串联系统在运行一个周期之后太阳能供热量、地源热泵供热量及土壤热量变化，并分析串联系统及并联系统太阳能的利用率。 2)利用ANSYS FLUENT对两种方案土壤温度场进行一个周期的模拟分析，并对两种温度场进行对比分析。通过整个运行周期的数据，重点分析串联系统及并联系统土壤温度场的变化幅度及受埋管分布形式的影响土壤不同部分的温度特性。 3)根据TRNSYS及ANSYS FLUENT软件的模拟结果，对串联系统和并联系统各部件的热分配特性进行对比分析，并对热泵机组、太阳能、土壤供热量及土壤的平均温度变化率进行整体分析，确定并联系统为最佳的运行模式。 本文以并联系统及串联系统运行性能为研究对象，以两种系统中太阳能集热效率为切入点，通过TRNSYS及FLUENT模拟仿真的方式，对两种系统的太阳能利用率、土壤热温度分布进行对比，分析串联系统及并联系统在不同的工作模式下的系统效率，发现虽然并联系统太阳能集效率低，但通过太阳能直接供热，太阳能的热利用率更高，同时土壤的温度变化幅度小，系统可以长时间稳定运行。因此，本文推荐优先考虑并联式太阳能辅助地源热泵系统。