我国地源热泵系统发展迅速,但在系统设计上还有许多尚待解决的问题。本文对地源热泵系统进行了优化设计和经济性分析。主要研究内容如下:1.系统归纳了目前地源热泵系统存在的主要问题,并全面分析了影响地埋管地源热泵系统设计的主要参数。在此基础上,提出了一套基于岩土热物性测试和建筑动态负荷分析,且以地源热泵系统长期稳定运行为优化目标的设计思路与方法,并用于指导实际地源热泵工程。2.结合某工程实例,采用数值模拟软件模拟了建筑物动态负荷特性,采用恒热流法计算分析当地岩土热物性参数,采用Fluent模拟软件模拟分析了地埋管热扰动半径以及地源热泵系统地温场流体温度变化,确定了地源热泵系统的优化设计方案。对工程冬、夏季工况下的实际运行情况进行实验测试。结果表明,冬夏季典型工况下热泵机组及系统性能系数分别为4.21和3.04、5.22和3.42,系统可以保持在高能效下运行。3.通过计算费用现值、费用年值以及动态追加投资回收期,分析了优化设计后地源热泵系统的经济性,并与常规供热制冷系统进行比较。结果表明,地源热泵系统在整个寿命期内的费用明显低于市政管网+冷水机组系统,年运行费用可节约99.91万元,折合单位建筑面积节约运行费用18.68元/m2,经济效益良好。