地源热泵系统因其运行可靠、高效节能、维护费用低等优点受到广泛重视，在国内正处于研究和推广应用阶段，发展潜力巨大。在设计运行上，地源热泵系统对埋管换热器全年取散热平衡要求高。如地埋管侧全年累计散热量远大于取热量，导致地下岩土年平均温度逐年升高，机组制冷运行性能系数逐年降低，甚至无法运行。　　 要保证地源热泵系统持续高效运行，准确计算建筑逐时冷热负荷和地埋管侧换热量是关键。建筑能耗模拟是计算地埋管侧换热量的基础，但现有的地埋管换热量计算方法混乱，引起了地埋管换热器设计误差。本文采用全能耗模拟软件Energyplus研究南京某住宅建筑能耗，比较了辐射供暖供冷系统、风机盘管系统和变风量空调系统能耗特性。基于建筑逐时冷热负荷、热泵机组及泵与风机的功率，提出了地埋管侧换热量的合理计算方法。　　 基于地埋管侧换热量，使用Fluent软件对地埋管群模拟，研究地埋管换热器的优化设计与系统的运行控制策略。通过单钻孔地埋管换热模型确保模型参数可靠；对地埋管群模拟，将模拟的地下温度及进出水温度与监测数据比较，确保模型参数及边界条件设定合理可靠。通过数值模拟方法研究地埋管优化设计与系统运行控制策略对系统的可持续性运行影响。地埋管优化设计包括采用双U型，增大地埋管间距与埋管深度；运行控制策略包括地埋管进水温度控制，定时开启控制，温差控制。　　 采用辐射供暖供冷空调系统能耗低于风机盘管系统和变风量系统；提出了基于建筑负荷和系统动力设备耗电量计算地埋管侧换热量的方法；首先采用Fluent软件建立了垂直地埋管群(4×4)换热模型，并通过UDF建立模型与地埋管侧逐时换热量的动态连接。研究结论：相对单U型埋管，制冷时双U型埋管能够降低热泵进水温度1℃左右；增大地埋管间距，年平均温度升高速率减缓约30％；增加埋管深度，年平均温度升高速率减缓约17%。定时开启控制相对于温差控制和进水温度控制，启停方便且不频繁，能更有效保证地源热泵系统可持续性运行。