在全年冷热负荷不均的地区,地源热泵系统在长时间连续运行时会出现土壤热失衡问题,某些大规模地源热泵系统不能依靠土壤的自然恢复能力消除冷热堆积,这将会导致系统运行时的效率下降,严重时甚至会使热泵机组失去换热能力。本文在自然恢复和强制恢复的基础上,提出了复合式恢复技术,即采用自然恢复和强制恢复相结合的方式来实现土壤温度的恢复,并针对不同工况的复合式恢复技术对地埋管周围土壤的温度恢复特性的影响进行了实验研究。首先,在理论分析的基础上搭建了沙箱实验台,模拟地源热泵系统夏季工况运行时土壤的吸热和恢复过程,探究逆工况运行时间、运行温度、运行策略、过余温度、含水率对复合式恢复技术下土壤温度恢复特性和恢复效果的影响,研究结果表明:复合式恢复过程中管壁处土壤温度变化存在先下降再上升然后再下降的波动现象,不同复合式恢复工况下埋管周围土壤最终的温度恢复率均高于自然恢复工况,复合式恢复效果优于自然恢复。降低逆工况运行温度、增加逆工况运行时间都有利于埋管管壁处土壤的温度恢复效果的增加,其他条件相同时,逆工况运行温度从-4℃降低到-8℃,管壁处土壤的最终温度恢复率从94.28%上升到100.85%,增加了6.57%;逆工况运行时间从1h增加到2h,管壁处土壤的最终温度恢复率从92.85%上升到97.35%,增加了4.5%。随着逆工况运行时间增加和逆工况运行温度降低,复合式恢复效果的增幅会逐渐减弱。相比先强制恢复再自然恢复的运行策略,采用先停机自然恢复再强制恢复的运行策略可以略微提升管壁处土壤的最终温度恢复率,自然恢复与强制恢复的运行先后次序对土壤温度恢复效果的影响不大。其他条件相同时,在不停机直接强制恢复的工况与停机自然恢复4h再强制恢复的工况下,管壁处土壤最终的温度恢复率分别是96.3%、99.1%,仅提高了2.8%。升高制冷工况下的过余温度有利于增加复合式恢复工况的温度下降量,但是制冷工况的过余温度低时管壁处土壤的最终温度恢复率反而更高。过余温度越低,管壁处土壤温度恢复越容易。其他条件相同时,制冷工况下的过余温度从10℃升高到20℃,管壁处土壤的最终温度恢复率从93%下降到87.9%,降低了5.1%。土壤含水率越高,土壤的导热系数越大,在相同的复合式恢复工况下,管壁处土壤的最终温度恢复率越高。土壤初始含水率由10.25%增加到20.32%,相同工况下对应的土壤温度恢复率由94.3%增加到100%,提升5.7%。本文的相关结论可以为需要快速恢复土壤温度的工程提供参考,对解决热失衡问题有一定的参考意义。