随着能源危机和环境污染的加剧，地源热泵因其节能性及环保性而倍受青睐。然而，在地源热泵的应用和研究过程中，人们逐渐发现：地源热泵具有其适用的最佳地域范围，即冷热负荷相当的建筑所在地区。而对于不同的地理环境和气候条件，一旦应用不当，地源热泵的优势将得不到发挥。例如在以冷负荷为主的地区，若单独依靠地埋管热泵系统来制冷供热，不仅系统的初投资较高，而且系统的循环效率也会逐年降低。因此，在湖南等夏热冬冷地区，采用冷却塔等辅助设备的复合地源热泵系统应运而生。本文以株洲地区某采用冷却塔—地埋管复合式地源热泵系统的商业建筑为研究对象，首先，根据实测数据，将冷负荷系数法计算结果与Energyplus软件模拟结果进行对比分析，以验证软件模拟结果的合理性，并对其进行了全年逐时动态负荷计算。然后，对并联式复合地源热泵系统中各个主要部件（热泵机组、地埋管换热器、冷却塔等）的数学模型进行了详细的介绍。并利用GLD地源热泵设计软件对系统进行了选型计算；基于模块化思想，在Energyplus中建立了并联式复合地源热泵系统的仿真模型；并将仿真计算结果与实测数据进行对比以验证所建模型的准确性。之后利用该模型进行了系统在不同控制策略下长期运行的仿真计算，分析比较了各控制策略下地埋管周围的土壤热平衡情况、系统能耗及年运行费用。并得出以下结论：控制热泵出口流体温度与当地环境空气湿球温度温差的策略为冷却塔—地埋管复合地源热泵系统的最佳运行控制策略。系统在该控制策略下长期运行时，土壤热平衡效果最好，同时系统能耗及年均运行费用也最低。最后，针对冷却塔与埋地换热器分别承担不同比例冷负荷的某建筑串联式复合地源热泵系统配置方案，从初投资、运行费用、多年运行总费用和全寿命周期成本等方面对该系统的经济性进行分析。结果表明，串联式复合地源热泵系统如果配置不当，不但不会提高系统的经济性，反而会适得其反。本文系统分析了复合地源热泵系统在不同的连接方式、不同的控制策略下长期运行的效果及经济性，并提出了一些复合地源热泵系统在实际应用方面的建议，研究成果为我国复合地源热泵系统进一步的推广及应用提供了一定的参考。