目前对于地源热泵系统运行性能及土壤温度场监测方面的工程实例仍然偏少,尤其是完整的实际运行数据。因此,结合实际工程研究地源热泵运行性能及埋管周围土壤温度场对于地源热泵系统的推广有着指导意义。本课题以上海市东华大学图书馆地源热泵系统工程为研究对象,针对目前地源热泵工程应用中存在的问题,采用实际运行实验测试及数值模拟及理论分析的方法进行研究。首先介绍了图书馆地源热泵空调系统的概况,包括设备配置、数据采集系统、自动控制系统等。其次,通过实验分析了地源热泵投入运行第二年冬夏两季的运行特性,重点研究了图书馆间歇模式下机组及系统能效系数的变化情况及系统全年运行节能性；并对管群周围土壤得失热量的负荷特征进行分析,认为图书馆的包括寒暑假作息制度在内的独特间歇运行模式,使得土壤恢复良好,无“热堆积”现象。最后,为进一步分析动态负荷下的地埋管换热情况以及埋管换热量对于土壤温度场的影响,利用CFD软件建立了与实验一致的单U型管三维非稳态换热模型；模拟并用实验数据验证了模型的准确性,继而分析了管内流体不同流速及回填土材料对于埋管换热性能的影响；通过对回填土区域沿深度方向热通量的分析,提出采用“钻孔壁热流密度法”分析管群周围土壤温度场情况,建立了三维管群换热模型,模拟得出管群周围土壤的三维热扩散情况,表明本工程埋管间距合理,间歇运行使得土壤恢复较好,并且由于沿埋管深度方向传热量较少,认为在做模拟分析土壤温度场时可采用二维模型,节省工作量。