地埋管地源热泵系统由于其不受场地限制、高效节能的优势,越来越受到重视,在大量的工程项目中得到了应用,且成为大量的新建项目的重要选择之一。在地埋管的钻孔施工过程中,不可避免的产生大量的废渣余泥,尤其是钻浆收缩性较大、孔隙较多时,直接回填会使得地源热泵系统使用难以得到保障,此部分钻浆成为建筑废弃物,需进行处理。另一方面,回填材料需要由外场地购置与运输,增加了成本,造成了资源的浪费。为充分利用资源,减少不必要的浪费,本文对钻浆处理进行研究,使其可以较好的保证地埋管换热器的使用性能。本文分析了地埋管地源热泵回填材料的作用,查阅了相关文献,选取可以表征其使用性能的参数进行测试。由于钻井过程使得原地质结构被破坏,钻浆的孔隙加大,收缩性加强,内部粘结性较差、易流失,导热能力降低。为保证其使用效果,应在钻浆中加入一些添加剂对其进行处理,本文选用的添加剂为水泥、减水剂、膨胀剂、天然石墨粉。通过对不同配比下的钻浆的导热性、孔隙率、流动度、抗压强度、收缩率的进行测试与分析,确定了回填材料的各部分添加剂的配比:水泥与钻浆纸比为0.6,液体质量与固体质量之比为0.3,减水剂和膨胀剂的添加量分别为水泥质量的2%及6%,石墨添加量为固体总质量的1%。建立CFD数值传热模型,并通过实验台进行模型验证。使用该模型研究埋管形式、管内流速、钻孔尺寸、岩土温度、进水温度等因素对钻浆直接回填、钻浆处理回填、水泥砂浆回填的影响。模拟发现除钻孔尺寸外,其他因素对换热过程均有一定影响。对有一定影响的因素进行综合分析,设计正交实验,对无地下水与地下水充足的情况,冬夏季工况下的不同回填材料换热进行分析。结果发现,不同的回填材料在不同的冬夏季节、地下干湿情况均会有不同的因素影响程度排名与因素显著性水平。同因素不同回填材料下的显著性排序一般为钻浆处理回填>水泥砂浆回填>钻浆直接回填。干态与湿态岩土相对比,不同回填材料种类间的显著性结果差异较小。根据一实际工程建立建筑负荷模型,进行动态负荷模拟,通过对负荷的分析,确定地源热泵系统的方案与钻孔数,并将负荷输入到CFD模型中以进行动态计算。根据结果计算该工程冷热源侧的初投资、运行费、全寿命周期费用。计算发现,各方案的运行费差异较小,主要差异体现在初投资上。结果显示在无地下水的情况下:钻浆处理回填与钻浆直接回填、水泥砂浆回填相比,初投资可分别节省24.53%、5.87%,全寿命周期可分别节省8.01%、1.93%,具有较好的经济效果。在地下水充足的地区,钻浆处理回填与钻浆直接回填、水泥砂浆回填相比,初投资则分别节省6.40%、2.79%,全寿命周期费用降低1.82%、0.84%,其经济性优势变得不那么明显,与钻浆直接回填差异不大。但钻浆直接回填可能造成较为明显的收缩的风险,从而影响换热,因此建议在地下水丰富地区可不加入石墨提高其导热,但需仍加入水泥、减水剂、膨胀剂以保证回填的密实,保证使用效果。