近年来,由于经济结构不合理所造成的能源危机加重,在节能减排的大背景下,地源热泵系统在我国建筑行业得到了广泛应用,且国内外学者对地埋管换热器换热特性进行了大量的研究,其中,研究表明,回填材料的传热特性至关重要。近年来,有学者提出将相变材料作为回填材料应用于地埋管换热系统,研究表明利用相变材料具有提高单井储热量,减小热影响半径等优势。本文分别采用纯相变材料、定型相变材料作为回填物,探讨其对地埋管换热器换热特性的影响,研究结果对相变材料回填的实际应用具有可供参考的理论意义。本文利用FLUENT建立了埋管换热器三维非稳态传热模型,分别运用焓—多孔介质模型及等效比热模型对纯相变材料、定型相变材料回填进行模拟分析。首先,针对纯相变材料回填,对比分析了普通回填与纯相变材料回填两者的换热特性,结果表明:在本文计算条件下,添加PCM之后,可有效提高换热量,缓解埋管周围热积聚。随后研究了夏季间歇运行工况下埋管换热器的换热性能,结果显示:在本文的运行条件下(相变温度取值范围:18-26℃),在间歇运行初期,换热量随相变温度的升高逐渐减小,相变温度较低的PCM可明显改善埋管换热量,但是随着时间的进行,相变温度较高的PCM对换热器换热量的改善效果优于同期相变温度较低的PCM。此外,在运行期间,不同相变温度的PCM表现出不同的熔化、凝固特性,当PCM持续进行蓄放热时,可减缓土壤温度在运行期间内波动幅度。针对其它影响因素:相变潜热、土壤初始温度、流量等,采用单因素法分析了其对换热性能的影响规律。针对定型相变材料回填,采用基于显热容法的等效比热模型对埋管换热器换热性能进行模拟分析,并将数值模拟计算的结果与参考文献中的数据进行对比分析,验证了所采用等效比热模型的正确性。在此基础上,将体积分数分别为20%、40%、60%、80%的定型相变材料与回填介质均匀混合,探究回填比例对换热性能的影响,结果表明,当回填介质的导热系数与比热容均小于相变材料时,回填比例越高,对换热量的影响越大。此外,针对不同类型的建筑,本文选取商场、宾馆、办公、居住四种典型的建筑类型,根据其负荷特点采取不同形式的间歇运行比形式,对比分析间歇运行模式对换热的影响,结果显示,系统停机与运行的时间比越大,越有利于周围土壤的恢复,使得地埋管换热器长期高效运行。最后,本文采用体积分数为100%的定型相变材料回填,分析了地埋管换热器在完整运行周期内的换热特性,着重介绍了在制冷工况以及制热工况下的换热性能,为相变材料回填地埋管换热器的应用提供参考意见。综上,相变回填在一定程度上可提高地埋管传热器的换热量,但需充足的时间进行间歇恢复,使得埋管周围温度场迅速恢复到初始状态。本文的研究成果可对相变回填工程应用提供理论指导。