土壤源热泵系统利用地下土壤作为冷(热)源，具有节能和环保的特点。采用U型垂直埋管换热器的土壤源热泵以其占地面积小、适用范围广、性能稳定、换热效率高等优势得到了越来越广泛的关注和应用。 本文介绍了土壤的物性，结合相关文献给出原始地温计算式。针对垂直U型埋管换热器建立瞬态传热模型，采用控制容积法对方程进行离散，对换热器周围土壤温度场和管内流体温度进行数值模拟，模拟结果与实验数据吻合的较好。结果表明：靠近管井壁面的区域径向温度梯度大，远离管井壁面的区域土壤温度变化不明显。随着土壤源热泵在制冷工况下连续运行，埋管出口介质温度和管井壁面温度逐渐升高。热泵刚开始运行的一段时间，管井壁面温度升高的很快，随着运行时间的增加，温度变化减小，直至达到某一稳定温度值，系统处于稳定状态。稳定后的换热器传热半径可用于确定两管井的最小间距。进一步分析了单位长度管井换热量对换热性能的影响，单位长度管井换热量越大，可减小埋管长度和管井数，但埋管出口介质温度相应也越高，热泵制冷性能降低。因此应根据土壤特性，选择合适的单位长度管井换热量。本文在利用温度频率法分析建筑冷热负荷的基础上给出了确定垂直U型埋管地下换热器长度的方法。此外，对混合式土壤源热泵也作了初步探讨，通过实例分析出混合式土壤源热泵节能效果显著。以上分析为系统设计提供一定参考价值。