土壤源热泵系统通过大地与埋管换热器的传热,提升了地热能的能量品位,被誉为二十一世纪的一项最具发展前途的空调新技术。制约土壤源热泵技术发展的因素很多,其中地埋管传热性能的提高一直是该技术的关键。学者们研究的重点在于尽可能的提升埋管换热器的换热量,并且减少U型支管间的热干扰,增大换热效率,进而提升埋管换热器的整体换热性能。本文以此为出发点,针对U型光管换热器和U型翅片管换热器的单位井深换热量和换热效率进行了系统的研究,并分析了翅片参数对U型翅片管换热器换热性能的影响。首先,研究了工质进口流速、进口温度、钻井深度和回填材料导热系数对这两种类型换热器换热性能的影响,并对热短路现象的成因及影响进行了深入分析。其次,对翅片数目、翅片高度、翅片厚度不同的U型翅片管的换热性能进行分析研究。结果表明,增大流速和减小钻井深度对U型翅片管换热器换热性能的改善较U型光管换热器显著,而进口温度和回填材料导热系数的增大对两种类型换热器单位井深换热量的影响基本相当;钻井深度较浅时,翅片管换热器的换热性能优于光管换热器;钻井深度较深时,光管换热器的换热性能优于翅片管换热器,且流速不同井深的临界点不同,翅片管换热器更适用于井深较浅的情况;增大进口速度和回填材料导热系数会导致换热效率的降低,进口温度对换热效率影响很小,而钻井深度的增加会使换热效率增大;增加翅片数目、高度和厚度可有效提升单位井深换热量,而换热效率却随之降低。上述结果可为强化埋管换热器的换热提供理论指导。