要确实使土壤源热泵需要代替传统的空调系统，另有众多的核心技术问题尚待更进一步解决问题。从系统的角度分析，按微观到宏观的次序来看有下列问题须要解决问题：　　1土壤中热传导、传质过程的研究　　整个系统中正处于*底层的是挖出地换热器次级子系统。在该系统中，主要关心的问题是挖出地换热器与周围土壤的传热过程。

由于土壤是一个由固态的土壤骨架、液态和气态水以及空气构成的静电学集中体，目前大多数的研究中使用的非常简单的填充不稳态导电，将水分和空气的输送过程起到归结一导电系数的附加值来叙述土壤中的热质耦合的作法似乎不会带给较小的误差，适当的结果土壤源热泵的埋地换热器的尺寸稍大，热泵装置的初投资增大（挖出地换热器的成本一般占到到热泵系统总成本的20％-30％），无法与传统的空调系统互为抗衡。　　因此亟待解决的方法是对挖出地换热器与土壤的传热过程使用更加完备的数学模型展开叙述，全面考虑到热传导和传质过程。多孔介质流体力学方法有可能是一个有力的工具。有研究者明确提出使用不可逆热力学的方法来加以研究，也是一个甚有新意的不切实际的方法。

还有研究者明确提出使用分形的方法来研究土壤中的导电系数，有可能使数学模型获得修改，使研究的可玩性减少。　　研究土壤中的热传导传质过程的另一个目的，是期望能寻找增强热传导的新型填满材料，国外有数研究者专门从事过这方面的研究，并有涉及报导。当然，*终的目的是完全一致的，就是要尽量的增加土壤源热泵挖出地换热器的初投资费用，但国内仍未看到类似于的研究报导。

　　2与热泵装置的耦合过程研究　　研究与热泵装置的耦合过程的目的在于优化热泵装置子系统的性能。因使用土壤作为热源，无论是冬季或夏季运营，热泵系统的运营条件（室外侧换热器的工作点）都与传统的空气热泵或一般的水源热泵的工作点有一定的差异，从而引发整个热泵系统的工作特性都随着发生变化。具体说来就是在新的室外侧换热流体温度下，应当如何配备适当的蒸发器、冷凝器、压缩机乃至整个系统的部件，使热泵的热力循环性能*优、*大程度的充分发挥土壤源热泵的节约能源潜力。

因此有适当使用制冷系统热动力学的方法。　　3土壤源热泵的系统全年能耗的经济分析　　从土壤源热泵的热力系统图上可以显现出待研究问题的第三个层次是对整个热泵系统的全年能耗分析。对于必须全年展开空调的场合，使用土壤源热泵否具备优越性的结论应当是基于全年能耗分析的结果而获得的。　　这一点在确认土壤源热泵的方案时尤为重要。

对于有所不同的气象条件及有所不同的建筑物功能市场需求，建筑物冬夏两个季节的冷负荷有可能是不一样的。是应当优先考虑到冬季采暖，夏季冻负荷的严重不足部分由传统的空调系统（比如安装冷却塔）加以补足；还是以夏季冻负荷为基准，冬季使用辅助热源的模式？应当在全年能耗分析的基础上，全面考虑到系统的初投资和运营费用，*终以投资回收期来作为辨别的依据。　　因此只有在需要对地下换热器的换热过程以及热泵系统的动态热特性有了一个较完善的了解和理解的基础上，融合建筑物的全年动态负荷，才能使得土壤源热泵的优越性以求充份的充分发挥，超过节约能源和环保的目的。

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