对于世界各国来说,能源对于经济的发展至关重要,新能源以其清洁无污染的特点成为21世纪最重要的替代能源。自南水北调中线通水后,京津冀大量自备井被封存,限制地下水的开采,这对于其中蕴含的地热能来说是一种新能源的浪费。单井循环地下换热系统能够利用热泵技术对现有的自备井进行改造,将其重新利用,为建筑物供暖、制冷,具有初投资小、能耗低、回灌良好等优点。本文在一地处廊坊的热源井地质资料基础上建立了二维剖面模型,探究单井循环地下水源热泵系统的地下水流动特性和影响地下水流动的因素,又建立了三维地下水流动模型和换热模型,探讨单井循环地下换热系统在该热源井处应用的可行性,推测适宜安装单井循环系统的自备井条件和含水层性质,得到的结论如下:(1)在现有地下水井基础上安装单井循环地下换热系统,对井结构进行改造非常有必要,在井孔内增加隔板既能够排除低温回水对抽水温度的干扰,又能够增加抽水的影响半径。在技术成熟,预算合理的条件下,应尽可能大范围的增加井内隔水装置。(2)含水层的渗透性较差时,取热半径更大,有弱透水层存在的情况最佳,但要保证含水层储水量的充足,若在抽水的同时不能及时得到上层含水层的补给,也会影响到单井循环系统的取热性能。(3)在地处廊坊的热源井中应用单井循环地下换热系统的模拟效果良好,水位无明显降深,且一年模拟期内抽水温度保持稳定。就该热源井的水文地质情况来看,适宜安装单井循环地下换热系统的自备井最好具备以下条件:自备井本身能够提供较高温度地下水;所在位置有较厚地层覆盖,保证热储层段含水层温度的稳定;上部回水区周围含水层渗透系数较大,有利于地下水的回灌,避免发生地面沉降等不良地质现象的发生;下部抽水区周围含水层渗透系数较小,有利于回灌水与含水层换热过程的延长。