在人们对居住舒适性要求不断提高及建筑用能的不断攀升的背景下，地埋管地源热泵技术作为一项节能、环保的供热空调技术在中国已受到充分重视并获得了广泛应用。为推动该技术的合理应用，还需要开展对一系列理论与工程应用问题的研究。　　 本文立足于夏热冬冷地区，针对一特定办公建筑，利用建筑能耗模拟软件DeST模拟其在4个典型城市的全年累计冷热负荷，发现其累计冷热负荷比在2～5之间，该地区冷负荷占主导地位。　　 通过分析地球浅层岩土体的蓄能机理，指出其在自然条件下能量是平衡的。分析了地埋管地源热泵的运行对岩土体的作用，提出了岩土体蓄能平衡的方法与策略。给出了冷却塔容量的确定方法，研究了冷却塔+地埋管地源热泵复合系统蓄能平衡与节能运行的控制方法与策略。　　 针对现有的地下换热器模型无法准确地模拟换热器与周围岩土非稳态传热的不足，本文以能量守恒和质量守恒为基础，建立埋管换热器三维非稳态传热的数学模型。在Gambit软件中，分别建立单U型、双U型换热器与周围回填材料和岩土相互耦合的几何模型，并划分网格。在Fluent中通过相应设置，实现管内流体、管壁、回填材料、岩土相互传热过程的数值模拟。得到了换热器出口水温、岩土温度场分布。建立岩土热响应实验台，检验模拟结果的可靠性。　　 利用已经建立的模型，展开对不同钻井深度、岩土热物性、岩土温度、回填材料、埋管支管中心距、单U和双U管型、不同管径等因素对埋管换热器出口温度及换热量的影响，这些研究成果可有效地指导地埋管换热器的优化设计。　　 最后，结合某工程案例，依据机组样本，利用二元函数线性回归方法，拟合了制冷与制热工况下，机组COP、制冷量与制热量、压缩机输入功率等指标与负荷侧出水温度、地源侧出水温度这两者间的函数关系式。并根据机组运行数据，得到了制冷季与制热季系统能效比分别为4.38、5.20。调查还发现，由于向岩土释热与取热的不平衡，一个制冷与制热周期内岩土的温升为1.9℃～2.2℃。