Rakennusten lämmitys muodostaa suurimman osan energian kokonaiskulutuksesta etenkin lauhkean vyöhykkeen pohjoisemmassa osassa. Yksi ratkaisu energiatehokkuuden parantamiseen on aurinkoenergiajärjestelmän käyttäminen. Aurinkoenergialla yleinen hyötysuhde on edelleen suhteellisen alhainen energian tarjonnan ja kysynnän välisen eron vuoksi. Tämän ongelman ratkaisemiseksi opinnäytetyössä tutkitaan maanalaista lämpöenergian kausivarastointia (USTES) aurinkojärjestelmiin. Tavoitteena on varastoida aurinkoenergia kesällä myöhempää lämmityskauden käyttöä varten. Opinnäytetyön tavoitteena on selvittää laskennallisen simuloinnin avulla, kuinka käytännöllistä on toteuttaa pienimuotoista kausivarastointia korkeilla leveysalueilla. Opinnäytetyössä perehdytään USTESin tulevaisuudennäkymiin, sovellettavuuteen pienrakennuksissa ja suunnittelutyökalujen mahdollisuuksiin. Esimerkkikohteena esitellään 35 neliömetrin laboratoriorakennuksen USTES-malli ja simulointitulokset lämpöpumppujärjestelmän kanssa. Tehtyjen simulointikokeiden perusteella järjestelmän suorituskyky analysoitiin verrattuna tapauksiin ilman USTESia. Lämmitystarve väheni jopa 36%, ja sähkön lisälämmitystarve noin viidesosan. Tulokset osoittivat, että alueella, jolla on pitkä ja kylmä talvi, USTES-konseptilla on paljon potentiaalia parantaa aurinkoenergiajärjestelmän kokonaishyötysuhdetta ja pienentää rakennuksen ostoenergian tarvetta. ; This thesis raises the topic of energy efficiency in buildings and the urge for novel measures in small-scale and residential buildings to improve the energy efficiency level. Heating in buildings accounts for the greatest share of their total energy consumption, especially in cold climate regions. As a solution, solar energy system has been widely used. However, the overall efficiency is still relatively low due to the discrepancy between the energy supply and demand. To deal with this problem, the underground seasonal thermal energy storage (USTES) has been studied to couple with the solar systems, aiming at storing solar energy during summertime for later use in the heating season. The purpose of the thesis was to investigate the feasibility to practice small-scale USTES in a high latitude region, with the assistance of simulation software in the preliminary design stage. The thesis depicts an outlook across the concepts of USTES, its applications in small-scale buildings and the design tools for USTES. As an illustration, an USTES design example was presented and simulated. A 35 m2 laboratorial building coupled with an USTES and heat pump (HP) system was designed and modelled. Simulation attempts were made to analyse the performance of the system compared to the cases without the USTES. The results of the simulations show that, up to 36% of the heating load and around one-fifth of electricity for top-up heating were reduced. The results prove that, even in a country with a prolonged and freezing winter as Finland, USTES applications are still highly potential in improving the energy efficiency of the solar energy system and consequently increasing the amount of energy savings.