地源热泵系统作为一种较为成熟的新能源开发方式,因其具有节能环保、能效高、占地面积少等优点在国内外得到广泛应用。但是,我国的地源热泵技术应用和推广并不完善。就目前来看,我国部分地源热泵系统存在换热效果不佳、无法持久高效运行等问题。一些运行多年的地源热泵系统甚至可能出现无法正常工作的状况。解决这一问题的关键就是需要充分了解施工地点的土壤热物性参数。如果物性参数不正确,设计的系统将有可能无法满足负荷需要或者超过现有工程所需规模,从而大大增加初投资。目前一致认为,热响应实验是获取地下岩土热物性参数的主要措施。岩土热响应实验可以得到地埋管在地下的实际传热效果,通过分析项目的概况,参考标准、岩土柱状图以及测试条件等因素,得到土壤的导热系数和容积比热容等参数,进而计算单位延米换热量、钻孔热阻等。以这些参数作为地源热泵地埋管换热器设计的依据,将会大大提高地埋管换热器换热效率及其运行年限,降低项目初投资。然而考虑到我国幅员辽阔,地质条件复杂多样,要得到所有类型的地质参数,将会耗费巨大人力物力。因此,通过分析不同地质条件之间的差异,找到不同地质条件下地埋管换热器的换热特点,为后来的项目工程提供设计和施工参考,是十分有必要的。本课题以竖直地埋管地源热泵为研究对象,以前期试验数据资料和线热源模型为基础,在浙江绍兴地源热泵工程的实测参数进行分析,并在此的基础上利用TRNSYS软件建立模型,并验证模型的准确性。之后选取浙江莫干山、江苏盐城和上海浦江这三地进行岩土热响应实验,利用线热源模型计算得到莫干山、浦江和盐城的岩土导热系数分别为2.40W/(m·K)、1.92W/(m·K)、1.84W/(m·K),分析比较地埋管换热器换热效果得出:岩石地质所具有的高热扩散性对地埋管换热器换热效果有促进作用;不能用“单位延米换热量”这个单一参数分析地埋管换热器的换热效果。之后对不同地质环境下岩土热物性进行单因素分析,包括不同地质条件、不同设计施工条件和不同运行工况。其中,不同地质因素对地埋管换热器换热效果的影响:岩土导热系数越大,换热效果越好,换热达到稳定状态用时也较短;初始地温对换热效果影响有限;不同设计施工条件对地埋管换热器换热效果的影响:上升管与下降管之间的埋管间距对地埋管换热器的整体换热能力有一定影响,但并不起到决定性作用;钻井深度的增加对换热效果起到一定促进作用,但同时应该考虑相应的经济成本,确保在预算范围内找到最经济的钻井深度才是最优选择;回填材料导热系数在一定程度上会促进换热器换热效果,但是通过单双U的比较发现,换热器换热性能越好,增大回填材料导热系数对整体的换热促进效果越小;不同运行工况对地埋管换热器换热效果的影响:加热功率越大,换热效果越好。但是实际工程中,热响应测试是有一定时间的,加热功率的提高会使测试达到稳定状态的时间变长,从而导致成本低的增加。因此应同时兼顾换热效果和测试达到稳定所需时间这两个因素;改变流量对整体换热效果的影响较小;通过不同测试时长下导热系数和地埋管进出口温度变化分析,发现测试时间为50小时左右测试达到稳定状态,即建议热响应测试时间至少为50小时。最后一章对建立相关地质条件的数据库进行了相关展望。