地源热泵空调系统利用大地作为冷热源,与大地进行热量交换,是一种节能和环保的热泵技术,近年来在中国受到广泛关注,并已经开始得到应用。但是有关地下换热器的传热研究及设计计算等方面的研究还不完善,在很大程度上制约了地源热泵的应用。本文在综述几种传热模型的基础上,对单U型埋管换热器传热过程进行研究,对钻孔外和钻孔内分别提出一维无限长线源传热模型和准三维传热模型。分析了U型埋管换热器循环液设计出口温度、土壤热物性参数、钻孔深度、钻孔直径、埋管材料等对单位管长换热量的影响,结合采用BIN算法计算建筑的动态负荷,从而为地源热泵埋管换热器的设计提供了一定的参考。选取几种常用的冷热源系统与地源热泵进行分析比较,通过计算得出各方案的初投资和年运行费用,用动态费用年值法对各方案的经济性进行了评价,并分析了各方案对环境的影响。最后得出结果表明,虽然地源热泵系统的初投资在所有方案中是最高的,但其费用年值是最低的,对环境的影响也是最小的。因此,地源热泵系统具有投资上的经济性和技术上的节能性。地源热泵在我国是一个新兴的科学研究领域,节能且环保,有着广阔的发展前景,值得我们进一步的研究。