Актуальность. Положения о необходимости перехода на альтернативные источники энергии и энергетической безопасности, снижении выбросов в окружающую среду и энергосбережении в различных отраслях во многом могут опираться на использование геотермальной энергии. Отдельной областью в сфере моделирования геотермальных технологий является исследование тепловых режимов геотермальных теплообменников. Необходимость обеспечения надежного теплового контакта между геотермальным теплообменником и окружающей его средой приводит к использованию разнообразных засыпок, в том числе и предварительно увлажненных. Цель. Исследование влияния интенсификации теплоподвода к геотермальным теплообменникам за счет изменения теплопроводности в результате увлажнения засыпки в элементах его конструкции и наличия фазовых переходов. Методы. Решение задачи получено методом конечных разностей. Использовалась неявная разностная схема и алгоритм прогонки. Шаг по координате составлял от 1 до 10 мм. Результаты и выводы. Исследования выполнены для шести месяцев непрерывной работы геотермального теплообменника. При анализе тепловых режимов рассматриваемой системы основное внимание уделялось исследованию интенсификации теплоподвода к геотермальному теплообменнику с учетом влияния испарения влаги в его засыпке, ее характеристик и условий эксплуатации рассматриваемых систем. Установлено, что увеличение влажности песчаной засыпки геотермального теплообменника приводит к росту теплопритоков на 3,2…7,8 %. Выявлено существенное влияние нестационарности процессов переноса на интенсификацию теплообмена в рассматриваемой системе. Показано, что вклад эффекта испарения в теплопритоки к геотермальному теплообменнику составляет около 22 %. Обоснован вывод о том, что при выборе варианта регулирования тепловых режимов геотермальных теплообменников следует преимущественно изменять объемную влажность песчаной засыпки.