地源热泵作为一项低温地热资源可持续利用的技术方法,近年来得到广泛应用。作为其重要组成部分,地埋管换热器的设计是地源热泵系统设计的重点,因此地埋管换热器的换热测试工作理所当然的成为地埋管换热器设计的必要工作。论文总结了现阶段国内外正在使用的地埋管换热器换热测试方法,讨论了各种测试方法对地埋管换热器设计结果的影响,并对国内外研制的地埋管换热器测试设备——热响应测试仪进行了介绍。　　 论文总结分析了可用于地埋管换热器测试数据分析和地埋管换热器设计的数学模型,包括线源解析模型、柱源解析模型、Eiskilson混合模型等,并对各种数学模型进行了比较,在此基础上,提出了可控工况恒热流模拟试验方法,该方法是在恒热流模拟试验方法的基础上,对测试过程的地埋管进、出水温度和测试设备出力实时控制,从而达到换热工况和换热量同时稳定,测试过程更加接近地源热泵系统地埋管换热器的实际运行情况,测试结果更加准确。　　 论文以可控工况恒热流模拟试验方法为理论基础,开发了浅层地热能冷、热响应测试系统,提出了系统研制的方法和技术路线,对系统原理和控制原理进行了分析,并对测试系统的冷热源等配件选型做了设计,系统可提供最大制冷量11 kW,最大制热量24 kW,最大测试误差4.47％,温度偏差不大于0.3℃。论文选取3个具有地层代表性的测试项目,对其测试数据进行分析整理,对比不同地质条件对地埋管换热器的换热能力的影响,检验测试系统运行可靠性和稳定性。经过厂内调试和现场测试,证明了测试系统除具有恒定热量输出的功能外,能够输出恒定的冷量,从而可以进行冬季和夏季地埋管换热器的模拟试验;在输出恒定冷量或热量的同时,能够控制地埋管换热器的进、出口温度,使其达到设定要求,即实现了可控工况的恒定冷、热量输出。　　 浅层地热能冷、热响应测试系统的研制为地埋管现场换热测试提供了新的测试方法,可以直接获得在设计运行工况下单孔每米地埋管换热器的换热量,取适当余量后可直接进行地埋管换热器数量计算,减少从测试数据到导热系数、再从导热系数到设计工况下的换热能力所产生的误差累积。测试仪可直接测量获得不同工况下单孔每米地埋管换热器的换热量,也可进行逆推试算得到岩土体的导热系数并利用导热系数,进而计算不同工况下地埋管换热器的换热量,从而可对直接测试结果与模拟计算结果进行比较。