随着经济的快速发展，我国能源消费总量增长迅速，能源短缺问题较为突出。为了实现可持续发展，在国家“十一五”和“十二五”期间，节能减排成为了一个重要议题，地源热泵由于其高效、环保、节能的特点而得到推广应用。　　 地源热泵系统的核心是地下埋管换热器，建立准确合理的埋管换热器传热模型具有重要意义，决定了整个系统的经济性和可靠性。本文考虑地下水渗流和土壤分层对埋管换热器传热的影响，同时考虑到桩埋管式地源热泵换热器直径较大的特点，以格林函数法为基础，分别建立了考虑地下水渗流的有限长圆柱面热源模型以及考虑土壤分层的有限长圆柱面热源模型。采用Ansys有限元软件建立了考虑土壤分层时的单孔模型和群孔模型，对单孔时的热影响半径和群孔时的热干扰效应进行分析。本文的主要研究内容和成果如下：　　 1)考虑地下水渗流的影响，引入瞬时移动点热源的格林函数，将埋管换热器简化为圆柱面热源，考虑地面边界条件和钻孔有限深度的影响，建立热渗耦合下的非稳态传热模型。经模型退化与对比，证明了本文模型的可靠性。研究表明，地下水渗流会使土壤温度场发生明显变化，地下水渗流速度越大，钻孔壁中点温度越快达到稳态，且稳态温度越低。土壤密度和比热越大，钻孔壁中点稳态温升越小，土壤温度场变化越大；土壤导热系数越小，钻孔壁中点稳态温升越大，土壤温度场变化也越大。　　 2)土壤具有明显的分层性，热物性参数具有明显不同。将不同土层的埋管换热器简化为分层圆柱面热源，满足初始温度均匀恒定，在土壤分层界面处温度场连续，根据叠加原理建立考虑土壤分层时的解析传热模型。将本文模型与Ansys计算结果进行对比，验证本文模型的正确性。计算结果表明：采用本文分层传热模型计算得到的钻孔壁温升具有明显的分层特性，分层土壤导热系数和热扩散系数相对均质参数越大，计算得到的钻孔壁温升越小。　　 3)采用有限元软件Ansys分别建立考虑土壤分层时的单孔和群孔数值模型。单孔模型中，不同土层的热影响半径相差较大。由于热干扰效应，群孔模型中土壤温度要远大于单孔模型。