近年来,世界能源消耗总量的30%左右是建筑能耗,且目前一直在呈增长的发展劲头。根据发达国家原先的实践经历,建筑能耗是的总消耗的35%左右。地源热泵作为环境友好型的“绿色"新技术,因其具有可再生利用、经济有效、显著的环境效益、一套系统设备多用及系统维护费用低的优点,近年来己在国内外取得广泛的研究与应用。本文主要通过对地源热泵系统介绍、竖直U型埋管换热器传热的理论分析和数值模拟影响竖直U型地埋管传热性能的因素,以某工程为工程实例,开展岩土热响应试验,模拟计算出试验所得的单位孔深换热量,并对数据进行不同制冷工况、不同运行份额工况、单孔和双孔工况及夏季和冬季工况下分析研究,为后期工程实际应用提供参数依据。主要进行了以下方面研究:地源热泵系统的类型分类及其工作原理说明,结合它们各自的特点,分别研究分析它们的适用性范围。埋管换热器的传热模型理论分析,即钻孔内、外:关于钻孔内的部分,其传热过程普遍是稳态,且孔内分一维、二维及三维的模型理论;关于钻孔外的部分,其传热过程普遍是非稳态,且钻孔内主要有无线长线热源模型、无限长圆柱面热源模型及解析和数值混合等模型分析。再者,简单概况U型地埋管地源热泵系统设计及注意方面。数值模拟影响竖直U型地埋管换热性能的因素。先简略介绍所需的岩土热响应试验:包括试验测试方法及试验原理和方案;再者,进行U型地埋管换热性能影响因素数值模拟,包括:土壤的热物性参数、回填材料的导热系数、进口温度、管材管径和钻孔深度。以某工程为工程实例,先是进行岩土热响应试验。利用测得的岩土热响应参数:即岩土的导热系数和容积比热容等,考虑相关的影响因素,模拟计算出单位孔深换热量,对数据进行不同制冷工况、不同运行份额工况、单孔和双孔工况及夏季和冬季工况下分析研究,结论可得:单位孔深换热量随着运行份额的增大降低;双U型的钻孔单位孔深的换热量大于单U型的钻孔单位孔深的换热量;夏季的钻孔单位孔深换热量明显大于冬季的钻孔单位孔深换热量。