本文对U型管桩埋换热器进行了传热机理及实验分析,在分析三种传热模型的基础上,针对地源热泵U型管换热器的传热特性,采用深度方向上的一维传热和水平面上的二维传热来描述U型埋管的三维非稳态传热,并利用有限元方法,对二维水平面中桩埋换热器的壁面温度与附近土壤温度进行了计算,并与实验值进行了对比。通过模拟计算与对比得到了不同土壤物性、回填物导热系数对桩埋换热器的传热性能及土壤温度场的影响。在理论研究的基础上,结合梅江生态小区综合办公楼地源热泵系统,进行了冬、夏两季供热空调实验研究,得到了地源热泵U型埋管换热器(桩埋管、井埋管)的传热性能参数、U型埋管周围土壤温度场变化规律及地源热泵系统循环性能。研究了地下储冷(热)的可行性及其特点,计算了整个冬季(夏季)从地下吸取(排放)的总热量,比较二者的平衡关系,探究因此导致的地下温度变化规律。研究埋地换热器周围土壤温度场变化规律,定量分析地源热泵全年运行的土壤温度变化情况。针对地源热泵系统与城市热网供暖+集中空调进行了经济性评价,结果表明地源热泵系统具有很大优势,同时进行了动态经济性分析,得到了较高的经济性参数,揭示其良好的应用前景。