地源热泵是解决节能环保问题的一大途径,其钻孔外区域的传热为非稳态过程,较为复杂,是现阶段地源热泵设计需要解决的一大关键问题,开展地源热泵钻孔外传热模型的研究,具有重要的实际意义。针对地源热泵钻孔外传热模型的研究,本文建立了有、无渗流下单孔解析模型、群孔传热解析模型和动态负荷解析模型,研究成果对地源热泵的设计具有较高的参考价值。论文主要研究工作如下：首先,通过格林函数法,引进虚拟热汇,考虑热流在钻孔径向的空间分布,建立无渗流下单孔有限长圆柱面、圆柱体热源模型,经实例验证,本文模型与实际更为接近。另外经误差分析,在无量纲量ln(F0)小于某数值下,有限长线热源、有限长圆柱面、圆柱体热源模型的差别较大,在ln(F0)超过这一数值后,三模型相差不大。其次,考虑地面边界条件、钻孔的有限深度,建立渗流下单孔有限长线热源模型,并进行了影响因素分析。由本文模型分析,渗流下游温升略高于渗流上游。与现有无限长线热源模型相比,该模型在近地面、钻孔底部位置,温升逐渐降低,与实际更为接近。再次,在单孔有限长圆柱体热源模型的基础上,提出临界半径的概念,将积分区域近似化,建立群孔长期换热有限长体热源模型。分析表明,对于群管矩形布置,立方体热源模型较为精确；对于梅花形布置,圆柱体热源模型较为精确。该模型计算结果精确、过程简洁,可以在工程实际中采用。最后,针对地源热泵动态负荷下的传热,建立基于杜哈梅积分的动态负荷解析模型,在动态负荷函数关系已知的情况下,本文模型计算结果精确、简洁,便于实际应用。通过分析证明,群孔长期换热问题中,钻孔深度中点处温升与沿深度的积分温升存在较大差别,建议选用沿深度的积分温升作为代表性温升。