目前,能源与环境问题日益严重,节约能源并寻找新能源成为当今世界的迫切需要,我国“十三五”规划明确提出:提高能源开发利用效率,大力推进多种新能源快速平衡发展。土壤源热泵空调系统是新能源地源热泵系统的一种形式,因其良好的环保与节能效果脱颖而出,地埋管换热器作为土壤源热泵系统的地下换热部分,其换热效率与地下水渗流密切相关。因此,渗流对地埋管换热性能影响成为地源热泵技术研究的重点之一。本文在分析地埋管换热器传热过程和影响因素的基础上,搭建了砂箱实验台(0.5m×0.5m×1m),研究了无渗流条件下不同热负荷、有渗流条件下不同渗流速度的中砂温度场变化规律。结果表明,(1)无渗流时温度随着热负荷的增大而增加,温度变化量的比值约等于对应的热负荷的比值,比值分别为1.5、1.33、1.25、1.2。(2)有渗流时加热阶段随着渗流速度的增大,热源上游温度下降,下游温度升高,在下游区域有热堆积现象,热堆积区域向下游偏移,偏移距离随着渗流速度的增加而增大。基于COMSOL Multiphysics软件构建了热渗耦合传热模型,模拟了系统运行12h后有无渗流条件下砾砂、粗砂、细砂、粉砂的温度场,4种砂土的温度变化规律为:(1)无渗流时砾砂、粗砂、细砂、粉砂的热影响区域依次减小,温度场关于热源呈中心对称分布,温度梯度由内向外递减。(2)有渗流时当渗流速度由7.5×10-7m/s增加到7.5×10-6m/s,砾砂与粗砂的热影响区域从0.35m增加到0.65m;细砂与粉砂的热影响区域由0.37m增加到0.67m,温度场沿着渗流方向发生偏移,埋管上游热影响区域减小,埋管下游热影响区域增大。(3)随着渗流速度的增加,土壤温度场向下游偏移的距离增大,土壤的热扩散能力增强,渗流有助于地埋管换热器换热。(4)有无渗流条件下砾砂的换热能力最强,粉砂的换热能力最弱,实际工程中宜选择砾砂作为回填材料。