一、地源热泵系统的分类
1、埋管式土壤源热泵系统：也 称地下耦合热泵系统（Ground-couple heat pumps GCHPs）或土壤热交换器地源热泵（Ground heat exchanger heat pumps），包括一个土壤耦合地热交换器，它或是水平地安装在地沟中，或是以Ｕ形管状垂直安装在竖井之中。通过中间介质（通常为水或者是加入防冻剂的 水）作为热载体，使中间介质在土壤耦合地热交换器的封闭环路中循环流动，从而实现与大地土壤进行热交换的目的。
1）水平埋管地源热泵系统（Horizontal ground-coupled heat pump）：比较简单的方式是,当室内负荷比较小,土壤换热器长度比较短,可以把与单回路管子随开挖土方施工直接埋入地下，如图2－1所示.。
图2－1水平埋管地源热泵系统
当室内负荷比较大,土壤换热器长度比较长,就需要考虑换热器的布置问题,常有的布置方式有以下两种.
（a）串联式水平埋管：将地下水平埋管换热管串接成一个或有限的几个独立的水循环管路，如图2－2所示。优点是结构简单，缺点是管路系统流动阻力大，且部分管路段换热效果差。
图2－2 串联式水平埋管
（b）并联式水平埋管：将地下水平埋管换热管并联连接成一起，形成一个独立的水循环管路，如图2－3所示。优点是管路系统流动阻力小，且管路段换热比较均匀；缺点是连接比较复杂，且可能产品换热管路间的水力不平恒。
图2－3并联式水平埋管
2）垂直埋管地源热泵系统（Vertical borehole ground-coupled heat pump）
（a）换热器井管路直接接入机房：比较简单的方式是,当室内负荷比较小,土壤换热器长度比较短,换热器井数比较少可以直接接入机房，如图2－4所示。
（b）换热器井管路汇集到集水器：当室内负荷比较大,土壤换热器长度比较长,就需要考虑换热器井群的布置问题,一般是若干口井汇集到集水器中，然后统一由干管接入机房，如图2－5所示。
图2－4 换热器井管路直接接入机房 2－5 换热器井管路汇集到集水器
（c）垂直埋管地源热泵系统有一种特殊形式叫：桩基换热器（或叫做能量桩，Energy Piles），即在桩基里布设在换热管道，如图2－6所示。
图2－6 桩基换热器
（d）地热智能桥,类似桩基换热器，由桥板中埋管的地源热泵自动融雪的桥被称为地热智能桥。雪落到桥面后，这些盘管利用地热将雪融化。地源热泵的开启靠输入的当地气象参数来控制，如图2－7所示。
图2－7 地热智能桥
3）螺旋埋管地源热泵系统（slinky ground-coupled heat pump）
（a）长轴水平布置的螺旋埋管地源热泵系统，如图2－8所示。
图2－8长轴水平布置的螺旋埋管地源热泵系统
（b）长轴竖直布置的螺旋埋管地源热泵系统（盘旋布置埋管地源热泵系统），如图2－9所示。
图2－9盘旋布置埋管地源热泵系统
（c）沟渠集水器式螺旋埋管地源热泵系统：螺旋埋管地源热泵系统有一种特殊布置形式叫：沟渠集水器式螺旋埋管地源热泵系统，也有学者把它归到多层水平埋管地源热泵系统，，如图2－10所示。。
图2－10 沟渠集水器式螺旋埋管地源热泵系统
2、 地下水热泵系统（Groundwater heat pumps, GWHPs）
也 就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统。通过建造抽水井群将地下水抽出，通过二次换热或直接送至水源热泵机组，经提取热量或释放热量后，由回灌井群灌回地 下。无论是深井水，还是地下热水都是热泵的良好的低位热源。地下水位于较深的地方，由于地层的隔热作用，其温度随季节气温的波动很小，特别是深井水的水温 常年基本不变，对热泵的运行十分有利。深井水的水温一般约比当地气温高1~2℃。通常系统包括带潜水泵的取水井和回灌井。板式热交换器采取小温差换热的方 式运行。
图2－11 深井回灌式水源热泵系统
单井换热热井（Standing column well heat pumps, SCW）也 就是单管型垂直埋管地源热泵，在国外常称为"热井"。这种方式下，在地下水位以上用钢套作为护套，直径和孔径一致；地下水位以下为自然孔洞，不加任何固井 设施。热泵机组出水直接在孔洞上部进入，其中一部分在地下水位以下进入周边岩土换热，其余部分在边壁处与岩土换热。换热后的流体在孔洞底部通过埋至底部的 回水管被抽取作为热泵机组供水。这一方式主要应用于岩石地层，典型孔径为150mm，孔深450m。
图2－12单井换热热井
3、地表水热泵系统（S