黑龙江地处严寒地区,地埋管地源热泵系统在长期的运行过程中系统性能下降且易产生热失衡的现象。对热失衡现象产生的原因,会造成的后果进行了分析。总结了四种缓解热失衡问题的方式即利用地下水、进行运行策略优化、对地埋管进行设计优化和加入辅助设备,并对地埋管地源热泵系统的综合优化策略进行了展望,本文分析了地埋管地源热泵系统在长期的运行后土壤温度的变化及恢复情况,还分析了地下水对加强换热器换热、缓解热失衡现象所起到的作用。本课题以黑龙江省哈尔滨市松北区农业科学院的某个花卉培养基地为研究对象,对其600m埋深的套管式地埋管地源热泵系统进行了综合性分析。通过对研究区域进行热响应测试获得地下土壤的在不同埋深处的基本岩土热物性参数,建立了地下土壤温度场和三维瞬态水热耦合传热模型。对供暖后的恢复期进行研究,结果显示:在整个恢复期结束后600m处地埋管附近土壤温度值仍与初始温度值相差3.15℃。系统进行周期性长期运行模拟后,结果显示:运行1a、3a、5a、10a后土壤较初始温度的平均温降为0.15℃、0.78℃、1.16℃、2.15℃。600m处温度降低最为严重,其运行1a、3a、5a、10a后土壤较初始温度的下降了2.31℃、4.8℃、5.8℃、8.92℃。供暖工况下运行了10a后地埋管管内流体平均温度的最大值和最小值与运行1a后相比分别降低了0.87℃、0.98℃。制冷工况下运行了10a后地埋管管内流体平均温度的最大值和最小值与运行1a后相比分别降低了1.35℃、1.66℃。以地埋管出水口温度和延米换热功率为换热器性能指标,以供暖运行期最后一天地埋管附近土壤温度和经过供暖恢复期后土壤温度恢复率为地埋管附近土壤热平衡指标进行分析。发现有渗流比无渗流更有利于地埋管换热器换热性能的提高和地埋管附近土壤温度的平衡。随着渗流速度以10的数量级速度的增加换热器换热性能有了明显的提高,地埋管附近土壤温度的失衡现象逐渐减弱。在地下水渗流速度为3×10^-8m/s时与无渗流条件下对地埋管换热器性能及地下土壤温度场进行对比后发现影响不大,因此地下水渗流速度在3×10^-8m/s以下时可视为无渗流情况处理。随着热弥散度的增加对地埋管换热器换热有所促进,供热工况下地埋管附近土壤温度下降有所缓解,地温恢复率也在增加,有利于土壤温度的平衡。但随着热弥散度的增加对换热的影响增幅度有所降低。