摘要: 地源热泵是利用地下浅层的热资源，通过输入少量的高位能（如电能）来实现能量的转移，从而达到冬天制热夏天制冷的目的。不仅具有电能消耗少、运行稳定高效等优点，而且环境效益也特别显著，减少了有害气体的排放而达到保护环境和可持续发展的目标，... 展开 地源热泵是利用地下浅层的热资源，通过输入少量的高位能（如电能）来实现能量的转移，从而达到冬天制热夏天制冷的目的。不仅具有电能消耗少、运行稳定高效等优点，而且环境效益也特别显著，减少了有害气体的排放而达到保护环境和可持续发展的目标，尤其是土壤源热泵，目前在工程项目中被广泛使用。但土壤作为该空调系统的冷热源，不仅影响着与之紧密接触的埋管换热器的换热性能，也间接的影响着系统的COP值。因此很有必要对地下土壤在土壤源热泵系统中的换热特性进行详细研究，尤其是经过和地埋管热交换之后土壤的恢复特性。 本文在常热流有限线热源模型的基础上，引进了阶跃负荷和叠加原理的变热流有限线热源模型，可将土壤吸热阶段和恢复阶段等效成热流密度为q和0的交替变化，并利用自建实验平台对该模型能否用于本文研究进行了实验验证。在此基础上，本文模拟了在不同的工况下、不同的启停比，不同的热流密度下的土壤温度变化规律，以及详细研究了土壤密度、比热容和导热系数等主要热物性参数对土壤温度变化的影响，获得了一些结论。 根据现场实测数据对初始温度模型进行实验验证得到，理论初始温度值与实测值具有较高的吻合程度，尤其是深度10m以下，相对误差最大值出现在20m处，也仅有3.7％，能够较好的用于实际工程的研究中;在对有限线热源模型进行实验验证时，得出在钻孔一半深度处土壤温度理论值和实测值较吻合，误差在15％左右，符合工程允许的范围;对于在不同工况下土壤的恢复情况及不同的土壤热物性参数对土壤温度的影响等，由于结论较多，在本文给予详细介绍。 本文的研究有助于提高埋管与土壤的换热效率，进而降低该系统的初投资，具有一定的现实意义。 收起