地埋管地源热泵系统在实际运行中存在土壤侧提取和蓄存热量不平衡问题,严重影响系统的COP和长期高效运行。针对北方建筑冬季提取热量大于夏季蓄存热量的状况,本文研究了一种不增加额外热源设备的补热方式,即夏季地埋管蓄冷利用和春秋过渡季适度降温补热,以增加地埋管的蓄存热量,以拓展或提升地埋管地源热泵系统在北方的应用范围与能效。建立了夏季房间热平衡方程,利用MATLAB编程软件,对外墙非稳态传热和辐射地板非稳态蓄热进行了有限差分数值求解。研究条件下,墙体温度分布总体呈现沿厚度方向降低、传热量呈现先增加后减小的规律;地板计算单元的温度分布以辐射盘管为圆心呈圆弧规律分布,靠近辐射盘管的地板温度最低,以圆弧向外扩散逐渐升高。探讨了地板辐射供冷回水温度变化规律。回水温度与外墙传热量、外窗传热量、室内人员设备散热量和地板蓄热量等因素有关,不同因素对回水温度影响的作用大小不同。供冷系统开启时,地板蓄热量具有较大值,所需冷量较多,使回水温度较高;随着系统的运行,回水温度受外墙传热量和外窗传热量的影响作用较大。一天内,回水温度总体呈现先升高后降低的趋势。进行了实际工程测试数据分析与仿真模拟。以济南气候条件下的某5000m~2的建筑、地板辐射供冷温度12℃为例,搭建了地埋管供冷TRNSYS动态仿真模型,模拟了夏季蓄冷利用、春季末期和秋季初期降温补热的供冷效果和系统COP。模拟条件下,夏季蓄冷利用时,地埋管蓄冷供冷系统效果良好,系统平均COP值为7.2,节能效果显著;春秋季降温补热,热舒适度均较好,但系统平均COP分别为5.0和1.9,春季末期系统有一定的节能效果,秋季初期耗能效果明显。在地埋管系统回补热量时间内,循环泵累计耗电量78890KWh,回补热量为91.7%。系统平均COP值为5.7,节能效果明显。结合实际工程,与太阳能集热器补热方式进行了比较。分析结果表明,地埋管夏季蓄冷利用加春秋季降温补热和太阳能集热器补热两种方式技术上都是可行的。但以10年为一寿命期计算,单位建筑面积补充同等热量的费用年值,地埋管热量回补系统是太阳能集热器补热的19.8%。前者在经济和技术上优势明显,是解决北方地区地埋管地源热泵系统地下冷热量不平衡的有效途径。