地源热泵因其显著的节能和环境保护效益,在国内外日益受到重视,目前,关于地源热泵的应用技术研究,多数学者将注意力集中于热泵系统局部的热力与传热特性的研究。在我国,一些关于地源热泵系统的动态性能与节能潜力的基础研究,也得到了一定程度的发展。但是,我国对地源热泵的系统深入的研究,仍然处于起步阶段,工程中长时间运行的基础数据积累较少,尚无成熟的设计与运行经验总结。相对于空气源水冷热泵机组而言,地源热泵系统的初投资一般较高,若系统设计不合理或匹配不当,会导致较高的运行费用,从而影响其节能的效果和使用的经济性,因此,结合热力性能研究地源热泵系统应用的经济性具有十分重要的意义。本文拟用热经济学的原理探求辩证地提高地源热泵系统的热力性能与经济性的方法,有效地提高地源热泵系统经济性。结合一办公建筑中的地源热泵系统,建立了地源热泵系统的数学模型,利用建立的数学模型与运行的基础数据,对地源热泵系统展开了理论分析与实验研究,重点研究了地源热泵系统在冬夏两季的运行规律,较全面地分析了地源热泵系统的热力、传热特性。在对系统进行全面分析的基础上,对地源热泵系统进行了分析,并通过分析探讨技术上节能的潜力与方向,并为展开热经济学分析打下基础。本文首次采用了热经济学方法对地源热泵系统展开研究,利用热经济学的统一损成本模式、热经济学的代数模式和孤立优化模式对地源热泵系统进行了热经济学分析,并结合分析结果对地源热泵系统进行了局部和整体优化,该优化结果以初投资和运行的费用现值、收益率等经济学指标为评价依据,揭示了地源热泵系统热力性能与经济性的内在联系。热经济学分析的结果表明,提高地源热泵系统的应用经济性,必须着重增强埋地换热器管外的传热过程,合理匹配系统的各个环节。增强埋地换热器管外的传热性能对减少初投资、降低运行费用有重要的意义,对夏季空调工况尤其如此。