地表水源热泵作为可再生地热能的典型应用,受到越来越多的关注,但关于地表水源热泵技术的研究主要仍停留在可行性方面的论述,在基础理论与实验研究方面比较欠缺。本文以闭式地表水源热泵为研究对象,对地表水水体温度分布,地表水换热器,地表水源热泵空调系统展开研究。　　 论文首先简要分析了自然水体温度分布的特征,分析了影响水体温度的因素,并建立了带负荷情形下沿深度方向的一维稳态水温分布模型,推导水温分布的解析解,并以此为基础,初步探讨了太阳辐射以及空调负荷对水温分布的影响,为确定水源热泵源侧的换热设计条件提供了依据。　　 建立了在无限大水体中水平换热管管外自然对流换热的数学模型,并进行数值求解,分析了管外自然对流换热过程,得出了管外自然对流换热系数,确定了在不同环境水温条件下的管外温度场的影响边界。研究表明,单根换热管在水体中的影响范围较小,可按单管换热模式进行源测换热器的设计。　　 建立了包括热泵机组、闭式地表水换热器以及负荷模型在内的闭式地表水源热泵系统数学模型,开发了地表水源热泵系统性能的模拟软件,并对一实际工程进行了模拟与实测的对比分析。同时进一步分析了地表水水温及地表水换热器结构参数对热泵系统性能的影响,获得了这些因素对机组性能的影响规律,结果表明,地表水水温对系统性能的影响最大,随着地表水水温的降低,机组制冷系数明显提高。