随着经济的发展以及人们环保意识的提高,走可持续能源发展的道路已成了全球性的重要发展战略。具有环保、节能等特点的地源热泵空调系统也愈来愈受到人们的重视。地源热泵空调系统是利用蕴藏于地下水、岩土、地表水中大量的低品位热能来实现对建筑空间空调目的的系统设备。目前土壤源热泵在寒冷地区的研究与工程应用十分踊跃,国家相应制定了很多设计与施工规范,但在冬暖夏热的南方地区(如广东、广西、海南以及东南亚地区)关于热泵技术的应用还处于理论论证与探索阶段,许多结论是定性的,缺乏实验数据的支撑,地源热泵技术是否适用于冬暖夏热地区,在该地区又如何合理地运用该项技术,是一个值得探讨的问题。基于此,本文对在广州大学城搭建的地埋管换热器换热性能实验台,进行了为期两年的各种实验研究,获得了大量的实验数据,通过对这些数据的分析,掌握了地埋管换热器的换热规律,这对开展南方地区地源热泵的研究很有意义。文中收集了实验所在地的水文地质情况,实验运用高精度的Agilent34970A数据采集仪对地源热泵在各种工况运行下地下不同深度处土壤温度、地埋管换热器进出口水温进行了测量,计算出了不同换热器的换热能力,并对三种换热器的换热能力进行了比较分析。具体如下:1.测量了在自然状况下,不同深度处土壤温度,指出了土壤温度变化趋势;2.研究了地源热泵在连续制冷与制热工况下,三种地埋管换热器换热性能的比较。实验连续最长时间为:68天连续制冷模式运行,16天连续制热模式运行。分别纪录了土壤温度、进出口水温随时间变化的规律,得出了换热器换热能力的大小;3.选出相同时间区域,对三类不同气候类型的地区(严寒无夏、冬寒夏热和夏热冬暖)同种形式的地埋管换热器的换热能力进行了比较,分析了不同气候、土壤条件对土壤源热泵换热能力的影响;4.研究了制热和制冷两种间歇工况下,土壤的温度响应规律。得到了系统在运行和停机时间段土壤释热/冷和恢复前后的温度变化曲线;比较了连续和间歇两种工况下换热器的换热能力,提出了可控间歇方法来强化地下传热的模式;5.分析了“地源热泵—太阳能热水”和“地源热泵—冷却塔”混合系统的经济性。按照每个设备在系统中所承担不同的负荷比例,计算系统初投资与运行费用,通过比较不同的投资回收期来寻求系统优化配置方案。