经济发展与社会进步的同时，全世界的能源需求量不断增加，环境不断恶化，节能减排刻不容缓。土壤源热泵空调系统凭借其环境友好性、运行效率高、维护费用低等优点受到世界各地的认可并得到越来越广泛的应用，而且热泵空调系统是减少二氧化碳排放最经济有效的技术，更能充分利用可再生能源，是节能减排的有效途径。　　 要保证土壤源热泵空调系统的可持续、高效运行，正确设计地埋管换热器是关键。但现有的地埋管换热量的设计方法不统一，各地计算方法混乱，引起了土壤源热泵系统的地埋管设计误差，比较严重的将破坏土壤热平衡。本文基于建筑空调负荷、热泵机组功率及循环水泵的功率，提出了地埋管换热量的正确设计方法，并列举了三种常用的工程设计方法，以南京某土壤源热泵空调系统为例，分别采用正确设计方法与工程方法对其进行地埋管设计，比较计算结果，估算计算误差引起的土壤温度变化。针对混合土壤源热泵空调系统，本文介绍了辅助散热设备的设计方法，以及地埋管换热器与辅助散热设备的运行模式、控制策略。本文采用全能耗分析软件EnergyPlus计算建筑的逐时负荷，并从建筑围护结构的保温层厚度、围护结构表面颜色、末端系统三方面对该建筑进行节能性分析，进一步证实了土壤源热泵系统的节能潜力。　　 基于钻孔外的有限长线热源传热模型，本文采用软件LabVIEW对单钻孔及多钻孔的温度场进行模拟。本文研究了恒定热流、周期运行时，单个钻孔壁中点温度的变化情况；重点分析了变热流作用下，热泵系统以四种不同运行模式工作时的钻孔壁及距离钻孔中心0.5m、1.5m、2.5m处的土壤温度变化，其中变热流值是针对实际热泵工程、采用EnergyPlus计算得到的地埋管换热器的每米井深换热量，并以Excel形式导入LabVIEW进行模拟；最后根据叠加原理，模拟分析了不同管群、不同运行模式、不同钻孔间距对土壤温度场的影响，并研究了土壤温度恢复期对地下热平衡的作用。