中文摘要：

针对土壤耦合热泵系统在冬夏负荷非平衡区域长周期性能衰减问题，本项目对土壤耦合热泵系统的长周期运行特性及其区域适应性评价等关键问题进行了模型试验研究与理论分析。建立了考虑地下水渗流的埋管换热器传热模型，提出了土壤耦合热泵系统的模型试验方法，并开发了比例缩尺的模型试验台；在土壤耦合热泵系统长周期运行特性分析基础上，建立了寿命周期内系统运行经济性、节能性、可靠性与环保性的指标模型，并基于系统长周期特性及指标模型，采用层次分析法及模糊聚类分析法确立了基于寿命周期分析的土壤耦合热泵系统区域适应性评价方法；根据系统热累积及长周期性特点，提出了基于长周期动态负荷的地下埋管换热器设计理论与方法。项目研究表明，在模型与原型试验系统无量纲准则数Nu、Fo、Re及Ho相等时，通过模型试验可以较短时间实现对系统长周期性能测试；系统负荷不平衡所造成的热累积效应将导致系统性能逐年衰减；综合考虑系统寿命周期节能性、经济性、可靠性与环保性因素，土壤耦合热泵系统存在其适宜的应用区域。项目研究丰富了土壤耦合热泵技术的内涵，同时为土壤耦合热泵技术的可持续发展与科学应用提供了理论基础与指导。