隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們不斷追求更高水準(zhǔn)的生活環(huán)境，公共建筑和住宅的冬季供暖和夏季空調(diào)已經(jīng)成為普遍的要求，傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)通常分別設(shè)置冷源（制冷機(jī)）和熱源（鍋爐）。如今，供暖和空調(diào)能耗所占全社會(huì)的份額節(jié)節(jié)攀升。作為傳統(tǒng)熱源的燃煤鍋爐，不僅能源利用率低，而且還會(huì)給大氣造成嚴(yán)重的污染，因此在北京燃煤鍋爐在被逐步淘汰，而引進(jìn)的燃油、燃?xì)忮仩t則運(yùn)行費(fèi)用很高，而且逐年增長(zhǎng)。與此同時(shí)，室外環(huán)境污染和自然資源枯竭的問題已經(jīng)成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。這樣，熱泵技術(shù)就成為一種在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都具有較大優(yōu)勢(shì)的解決供熱和空調(diào)的替代方式。
北京地源熱泵是利用水與地能（地下水、土壤或地表水）進(jìn)行冷熱交換來作為地源熱泵的冷熱源，冬季把地能中的熱量“取”出來，供給室內(nèi)采暖，此時(shí)地能為“熱源”；夏季把室內(nèi)熱量取出來，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時(shí)地能為“冷源”。
北京地源熱泵的主要特點(diǎn)：
1、可再生能源 北京地源熱泵是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源（通常小于400米深）作為冷熱源進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的供暖空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層是一個(gè)巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽能量，比人類每年利用能量的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無處不在。這種儲(chǔ)存于地表淺層近乎無限的可再生能源，使得地能成為清潔的可再生能源的一種形式。
2、高效節(jié)能 地能或地表淺層的熱資源溫度一年四季相對(duì)穩(wěn)定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調(diào)冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比空氣源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行效率要高，比傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率要高20～40%，因此可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。另外，地能溫度較恒定的特性，使得熱泵機(jī)組運(yùn)行更可靠、更穩(wěn)定，也保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟(jì)性。
3、環(huán)保無污染 北京地源熱泵中的傳熱介質(zhì)是在一個(gè)完全封閉的循環(huán)管道內(nèi)流動(dòng)，通過管壁導(dǎo)熱與巖土進(jìn)行熱量的轉(zhuǎn)換。地源熱泵沒有任何污染物排放，低噪聲，不影響人們的正常生活和工作，并且系統(tǒng)內(nèi)裝有新風(fēng)裝置，改善了室內(nèi)的空氣環(huán)境，使人感到更加的舒適。工程系統(tǒng)的安裝不改變?cè)ㄖ锏耐庥^。
4、功能多，應(yīng)用范圍廣 地源熱泵系統(tǒng)可用于供暖、空調(diào)，同時(shí)還可用于供衛(wèi)生熱水，一機(jī)多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)兩套裝置或系統(tǒng)。此系統(tǒng)可應(yīng)用于幾萬平米的大型賓館、商場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校等建筑，也適合于小型的別墅住宅的采暖、空調(diào)。此外，系統(tǒng)地下部分采用耐腐蝕的材料，免維修，可安全使用50年以上，使用壽命長(zhǎng)；機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間；維護(hù)費(fèi)用低；自動(dòng)控制程度高。
以淺層地表為例，據(jù)調(diào)查地表以下5~10米的地層溫度就不隨室外大氣溫度的變化而變化，常年維持在15~17℃。這樣的溫度相對(duì)于北京等的北方城市，冬季它比大氣溫度（5~-15℃）高，是可利用的低品位熱源；夏季它比大氣溫度（25~40℃）低，是可利用的冷源。 地能熱泵系統(tǒng)就是利用地層的冬暖夏涼的特性，通過提取和釋放地層中的熱量，實(shí)現(xiàn)冬季供暖和夏季制冷。冬季通過輸入1kW的電能，熱泵機(jī)組可吸收2.5~3kW的地能，為建筑物提供3.5~4kW的熱能；夏季通過輸入1kW的電能，能為建筑物提供3.5~4kW的冷能。
北京市水文地質(zhì)條件相對(duì)較好的地區(qū)主要分布在永定河古河道，潮白河古河道等，比較適合應(yīng)用水源熱泵的地區(qū)有：海淀區(qū)南部、石景山區(qū)、豐臺(tái)區(qū)、大興北部、城區(qū)、順義縣城東北部等部分地區(qū)。根據(jù)具體地點(diǎn)的水文地質(zhì)條件不同，其單井的抽水量和回灌量都有所不同。 基本上所有的地區(qū)都能使用地源熱泵，但平原區(qū)，如海淀北部、朝陽區(qū)、昌平區(qū)、順義南部、通縣、大興南部等地區(qū)，地層顆粒細(xì)換熱孔施工容易，成孔費(fèi)用相對(duì)較低；山區(qū)及山前地區(qū)，由于地層為巖石地層或顆粒較大。
北京市是偉大祖國(guó)的首都，為改善霧霾環(huán)境、減少大氣污染，市委市政府早在2000年就提出了大氣污染治理規(guī)劃。在城區(qū)內(nèi)利用清潔能源取代燃煤鍋爐，禁止新建燃煤鍋爐。地源熱泵空調(diào)作為一種清潔、節(jié)能、環(huán)保高效采暖系統(tǒng)因地制宜推廣利用，為改善霧霾環(huán)境具有重要意義。
附：地源熱泵然氣鍋爐費(fèi)用比較：
運(yùn)行的環(huán)境條件
１ . 與鍋爐（電、燃料）供熱系統(tǒng)相比，鍋爐供熱只能將 90% 以上的電能或 70 ～ 90% 的燃料內(nèi)能為熱量，供用戶使用，地源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量。
２ . 地源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定，一般為 10 ～ 25℃ ，其制冷、制熱系數(shù)可達(dá) 3.5 ～ 4.4 ，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出 40% 左右，其運(yùn)行費(fèi)用為普通中央空調(diào)的 50 ～ 60% 。
運(yùn)行費(fèi)用分析：
以北京市的物價(jià)水平
天然氣價(jià)民用 2.08元 /m 3 、工業(yè)用3.23元 /m 3
電民用0.48元 /kWh 工業(yè)用1元 /kWh來比較 。
如果利用天然氣來采暖，天然氣熱值為 33500kJ/m 3 ，利用熱效率 90% 計(jì)，則燃燒 1m3 可以獲得熱量為： Q=33500×0.9=30150kJ
如果使用地?zé)釤岜茫?COP=4，
則獲得同樣的熱量需要耗電量為：W=Q/COP=30150/4=7537(kJ)=2.1(kWh)
費(fèi)用比較可知：
民用：
熱泵供暖電費(fèi)=0.48( 元 /Kwh)×W=0.48×2.1=1( 元 )
而 1m 3 的天然氣費(fèi)用 =2.08( 元 )
因此，用北京地?zé)釤岜霉┡幔┛蓽p少運(yùn)行費(fèi)用：
y=(2.08-1)/2.08=51%
北京地源熱泵節(jié)能50%
工業(yè)用：
熱泵供暖電費(fèi)=1( 元 /Kwh)×W=1×2.1=2.1( 元 )
而 1m 3 的天然氣費(fèi)用 =3.23( 元 )
因此，用地?zé)釤岜霉┡幔┛蓽p少運(yùn)行費(fèi)用：
y=(3.23-2.1)/3.23=35%
地源熱泵節(jié)能35%