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本文以河北工业大学节能实验中心太阳能-地源热泵系统试验平台为研究对象开展研究,该平台有两个热泵机组:大机组(HP1),小机组(HP2);两个地埋管群:大地埋管群(GHE1),小地埋管群(GHE2)。在实际使用中,根据两个地源热泵与两个地埋管群的连接关系,该平台在供热季可以实现两种系统的运行,其一为两个机组分别与两个管群连接的运行系统,简称为双机组独立地埋管群太阳能-地源热泵系统(系统1),该系统在2012-2015年使用;其二为大机组与两个地埋管群连接的运行系统,简称为单机组双地埋管群太阳能-地源热泵系统(系统2),该系统在2016年使用。通过分析运行数据发现,系统1运行期间HP1热泵循环COP约为3.25,HP2热泵循环COP为2.99,在2016年调整系统运行方案采用系统2运行后,2016年系统2在供热季期间HP1部分负荷率达到74.02%,比2015年采用系统1运行时提升了9.84%,2016年供热热泵循环COP为3.41比2015年高3.8%。鉴于系统2在运行能效上的优势,本文对其运行模式和运行策略做了进一步研究。对系统2提出两种运行模式:太阳能直接供热耦合双地埋管群取热供热模式(模式一)和太阳能储热耦合双地埋管群交叉取热供热模式(模式二)。利用系统2在2016年的试验数据对模型进行校验,得出模拟各项数据(机组制热量、机组制冷量、地源侧换热量、机组耗电量、循环水泵耗电量)与试验数据最大偏差为14.1%,满足模拟研究时要求的15%的偏差范围。利用TRNSYS软件对两种运行模式进行了为期20年运行预测,找到了关于两种运行模式的最佳运行策略。结果表明:模式一的大小管群最佳流量比为η=0.12;模式二最佳储热启动时间为系统全天运行时间中间时刻提前两小时,最佳储热时长为2-3小时。在模式一中η=0.12时系统COP最大为3.78,储热利用率为0.43,当流量比继续增大,储热利用率增大而系统COP减小,说明系统运行时存在最佳储热利用率。模式一和模式二最佳工况下系统COP比系统1分别高出6.20%,和1.10%,而两运行模式储热利用率与系统1相差很小。说明相同的或相近的太阳能储热利用率,不同的太阳能储热利用方式会给系统运行带来不同的运行效果。本文最后对系统2两种运行模式从初投资和运行费用两方面进行经济性分析得出:模式一的运行性能优于模式二,但初投资费用较多,综合分析两种运行模式相差很小。