土壤熱響應測試的主要目的是了解巖土體的基本物理性質，在此基礎上，掌握巖土體的換熱能力，為地源熱泵系統(tǒng)設計人員結合建筑結構、負荷特點等設計系統(tǒng)優(yōu)化方案提供基礎數據，以保障系統(tǒng)長期運行的高效與節(jié)能。

如果物性參數不準確，則設計的系統(tǒng)可能不能滿足負荷需要，也可能規(guī)模過大，從而大大增加初投資。國外學者Kavanaugh的研究結果表明，當地下巖土的導熱系數或導溫系數發(fā)生10%的偏差，則設計的地下埋管長度偏差為4.5%~5.8%

地源熱泵在安裝的時候要確定土壤的基本情況適不適合。確定地下土壤溫度，全年空氣溫度，濕度和土壤的類型及植被情況，都對地下土壤溫度有影響。可以使用下面兩個方法來確定地下土壤的溫度：

1，以經驗或測量數據為基礎，得到當地土壤溫度情況。

2，用以下方程式來計算全年任一時間，任一深度的土壤溫度。

T(Hs,t)=Tm-AsEXP[-Hs(π/365a)*1/2]cos{t-t0-Hs/2(365/πa)*1/2} (5-8)

式中：T(Hs,t)——土壤深度為Hs，時間為t時的土壤溫度（攝氏度）。

Tm——土壤平均溫度（攝氏度），由于土壤溫度在一定深度以下基本恒定，因此工程中得Tm可假定等于設計點地下水溫或每年平均空氣溫度加1.1攝氏度。

As——每年土壤表面溫度波動（攝氏度），一年中每天平均值的溫度振幅，取決于地理位置，土壤類型和含水量。

a——土壤熱擴散率（平方米/d），取決于土壤的類型和含水量。

t0——相常數（d），最低土壤表面溫度的天數。

Hs——土壤深度（米）。

t——時間（d）。

對于地源熱泵水平埋管的一溝多管換熱器，土壤溫度是由各個深度的土壤溫度平均值來確定的。而對于垂直埋管換熱器，取Tl=Th=Tm。

目前土壤的導熱特性主要有三種獲得方式：利用簡化模型數值計算、利用經驗估算、做土壤熱特性測試。單純的按照簡化模型計算往往誤差過大；經驗的估計值在方案分析階段有一定的參考價值，但一直以來設計人員只能在某種土壤或巖石導熱系數范圍內保守取用較低值，導致設計鉆孔的數量比實際需要的多，從而增加了項目投資成本；只有在地源熱泵規(guī)劃施工場所現場進行土壤熱特性測試才能夠獲得完整和準確的土壤數據。

土壤熱響應測試裝備包括構件：

1.試壓、保壓后的成井；

2.巖土熱物性測試儀及其配套軟件，由IGSHPA?（國際地源熱泵協(xié)會）推薦，美國原裝進口；

3.數據采集儀：土壤導熱能力測試數據采集記錄儀HOBO?FlexSmart?Logger；目前采用HOBOware Pro version2.3.1，由美國Onset Computer Corporation開發(fā)提供；

4.模擬量輸入輸出模塊；

5.進出水溫度、流量、電流、電壓傳感器；

6.電腦及其顯示設備；

7.信號、電源連接線；

8.穩(wěn)定的單相交流電源。