在北方寒冷地區(qū)，冬季進(jìn)入地下埋管換熱器的液體溫度一般均在0℃以下，換熱器周圍含濕量的土壤可能凍結(jié)。根據(jù)定性分析，水份凍結(jié)時，有大量的潛熱被釋放出來，因此在吸收同等數(shù)量的熱量情況下，土壤降低的溫度幅度小，水份越多，釋放的潛熱越多，溫度降低幅度越小，在鄰近換熱器埋管的土壤溫度越高。如果設(shè)計(jì)中不考慮土壤中水份凍結(jié)的影響，計(jì)算出的地下埋管周圍的溫度場偏低與實(shí)際情況偏差較大，水份越多，差別越大，因此設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮水份凍結(jié)的影響。但目前有關(guān)巖土凍結(jié)和其計(jì)算方法方面的研究文獻(xiàn)不多，但可以肯定土壤凍結(jié)對地下埋管換熱是有利的。有的文獻(xiàn)提出在長期連續(xù)運(yùn)行時，如不考慮凍結(jié)的影響，換熱器尺寸要比實(shí)際偏大31％。有的采用簡化方法，把埋管與周圍土壤換熱過程按未結(jié)凍和凍結(jié)兩種模型計(jì)算，凍結(jié)時按凍結(jié)區(qū)的當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)、比熱和密度及末凍結(jié)時的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱和密度分別建立盤管內(nèi)流體能量方程、盤管壁的能量方程、土壤凍結(jié)時的能量方程、土壤末凍結(jié)時的能量方程，最后采用有限差分法求解方程，得到凍結(jié)時和末凍結(jié)時的土壤溫度場分布情況?？紤]凍結(jié)時的土壤溫度均高于未考慮凍結(jié)時的溫度，而且含水量越高，溫度差別越大。

在冬季使用地源熱泵時要考慮到地下土壤的熱平衡問題和土壤凍結(jié)問題，只有這樣才能保證地源熱泵后期使用的效果，不過也不用擔(dān)心，只要正確及時的進(jìn)行處理，地源熱泵還是會發(fā)揮出色的作用。