随着经济的发展和人们不断追求更高水准的生活环境，公共建筑和住宅的冬季供暖和夏季空调已经成为普遍的要求，传统的空调系统通常分别设置冷源（制冷机）和热源（锅炉）。如今，供暖和空调能耗所占全社会的份额节节攀升。作为传统热源的燃煤锅炉，不仅能源利用率低，而且还会给大气造成严重的污染，因此在北京燃煤锅炉在被逐步淘汰，而引进的燃油、燃气锅炉则运行费用很高，而且逐年增长。与此同时，室外环境污染和自然资源枯竭的问题已经成为全社会关注的焦点。这样，热泵技术就成为一种在技术上和经济上都具有较大优势的解决供热和空调的替代方式。
北京地源热泵是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为地源热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，供给室内采暖，此时地能为“热源”；夏季把室内热量取出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地能为“冷源”。
北京地源热泵的主要特点：
1、可再生能源 北京地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能成为清洁的可再生能源的一种形式。
2、高效节能 地能或地表浅层的热资源温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，夏季比环境空气温度低，是很好的热泵热源和空调冷源，这种温度特性使得地源热泵比空气源热泵系统运行效率要高，比传统空调系统运行效率要高20～40%，因此可节省运行费用。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、更稳定，也保证了系统的高效性和经济性。
3、环保无污染 北京地源热泵中的传热介质是在一个完全封闭的循环管道内流动，通过管壁导热与岩土进行热量的转换。地源热泵没有任何污染物排放，低噪声，不影响人们的正常生活和工作，并且系统内装有新风装置，改善了室内的空气环境，使人感到更加的舒适。工程系统的安装不改变原建筑物的外观。
4、功能多，应用范围广 地源热泵系统可用于供暖、空调，同时还可用于供卫生热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调两套装置或系统。此系统可应用于几万平米的大型宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，也适合于小型的别墅住宅的采暖、空调。此外，系统地下部分采用耐腐蚀的材料，免维修，可安全使用50年以上，使用寿命长；机组结构紧凑，节省空间；维护费用低；自动控制程度高。
以浅层地表为例，据调查地表以下5~10米的地层温度就不随室外大气温度的变化而变化，常年维持在15~17℃。这样的温度相对于北京等的北方城市，冬季它比大气温度（5~-15℃）高，是可利用的低品位热源；夏季它比大气温度（25~40℃）低，是可利用的冷源。 地能热泵系统就是利用地层的冬暖夏凉的特性，通过提取和释放地层中的热量，实现冬季供暖和夏季制冷。冬季通过输入1kW的电能，热泵机组可吸收2.5~3kW的地能，为建筑物提供3.5~4kW的热能；夏季通过输入1kW的电能，能为建筑物提供3.5~4kW的冷能。
北京市水文地质条件相对较好的地区主要分布在永定河古河道，潮白河古河道等，比较适合应用水源热泵的地区有：海淀区南部、石景山区、丰台区、大兴北部、城区、顺义县城东北部等部分地区。根据具体地点的水文地质条件不同，其单井的抽水量和回灌量都有所不同。 基本上所有的地区都能使用地源热泵，但平原区，如海淀北部、朝阳区、昌平区、顺义南部、通县、大兴南部等地区，地层颗粒细换热孔施工容易，成孔费用相对较低；山区及山前地区，由于地层为岩石地层或颗粒较大。
北京市是伟大祖国的首都，为改善雾霾环境、减少大气污染，市委市政府早在2000年就提出了大气污染治理规划。在城区内利用清洁能源取代燃煤锅炉，禁止新建燃煤锅炉。地源热泵空调作为一种清洁、节能、环保高效采暖系统因地制宜推广利用，为改善雾霾环境具有重要意义。
附：地源热泵然气锅炉费用比较：
运行的环境条件
１ . 与锅炉（电、燃料）供热系统相比，锅炉供热只能将 90% 以上的电能或 70 ～ 90% 的燃料内能为热量，供用户使用，地源热泵要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量。
２ . 地源热泵的热源温度全年较为稳定，一般为 10 ～ 25℃ ，其制冷、制热系数可达 3.5 ～ 4.4 ，与传统的空气源热泵相比，要高出 40% 左右，其运行费用为普通中央空调的 50 ～ 60% 。
运行费用分析：
以北京市的物价水平
天然气价民用 2.08元 /m 3 、工业用3.23元 /m 3
电民用0.48元 /kWh 工业用1元 /kWh来比较 。
如果利用天然气来采暖，天然气热值为 33500kJ/m 3 ，利用热效率 90% 计，则燃烧 1m3 可以获得热量为： Q=33500×0.9=30150kJ
如果使用地热热泵，取 COP=4，
则获得同样的热量需要耗电量为：W=Q/COP=30150/4=7537(kJ)=2.1(kWh)
费用比较可知：
民用：
热泵供暖电费=0.48( 元 /Kwh)×W=0.48×2.1=1( 元 )
而 1m 3 的天然气费用 =2.08( 元 )
因此，用北京地热热泵供暖（热）可减少运行费用：
y=(2.08-1)/2.08=51%
北京地源热泵节能50%
工业用：
热泵供暖电费=1( 元 /Kwh)×W=1×2.1=2.1( 元 )
而 1m 3 的天然气费用 =3.23( 元 )
因此，用地热热泵供暖（热）可减少运行费用：
y=(3.23-2.1)/3.23=35%
地源热泵节能35%