공기와 토양 복합원 열펌프 시스템은 공기 열교환기를 통해 간접 공기원 열펌프 모드와 보조 가열 모드를 실현하여 열 취득 및 방출량의 차이를 보상할 수 있으며, 중국 북방 지역에서 토양원 열펌프 시스템이 장기간 가동 시 발생하는 토양 열 불균형 문제를 해결한다. 난방 효과를 보장하는 전제 하에 지중관 수를 최대한 줄이기 위해 본 논문은 중국 북방 5개 도시의 주거지를 사례로 하여 TRNSYS 플랫폼에서 공기와 토양 복합원 열펌프 시스템의 시뮬레이션 모델을 구축하였으며, 지중관과 공기 열교환기의 매칭 설계를 연구하였고 지중관 수 감소 후 복합원 열펌프 시스템의 적용 효과를 시뮬레이션 분석하였다. 결과는 하얼빈, 창춘, 선양, 베이징, 지난에서 지중관 수를 최대 29%~43%까지 줄일 수 있으며, 지중관 1미터당 0.029~0.050 m²의 공기 열교환기 면적을 매칭해야 함을 보여준다; 지중관 수 감소 후 복합원 열펌프 시스템은 장기간 운전 중에도 토양 온도를 안정적으로 유지할 수 있으며, 10년 총 비용 절감률은 12.6%~25.3%이다.

토양원 열펌프; 공기원 열펌프; 주거; 매칭 설계; 청정 난방