近幾年，地源熱泵得到了大量應用和迅猛發展，也暴露出不少嚴重甚至難以逆轉的問題，如有些地區經過長期使用，土壤溫度持續下降或上升，影響系統運行能效;有些系統引用地表水卻出現結冰現象，造成能效下降甚至干脆停機。針對此類問題，系統集成創新的概念被業內提出。其原理十分簡單，即用新技術、新系統改造傳統地源熱泵系統，或者將新技術、新系統與傳統方式的技術要素整合利用，可稱之為熱泵空調集成系統、復合式地源熱泵系統或混合式系統。
熱源多元化是這一過程的基礎性問題。熱泵熱源種類很多，其特點不盡相同，如何將這些熱源集成起來，讓它們充分發揮優勢并組合成新熱源，以改善熱泵運行特性和精密性，是當前行業人士的探索方向。筆者認為，以下幾種模式值得參考借鑒：
一是地埋管 地表水復合地源熱泵系統。地表水在部分地區特別是南方城市較為樂觀，但冬季水溫偏低也是常見問題，在夏熱冬冷地區常降至4℃以下。對此，采用串聯式地埋管和地表水集成系統(雙熱源系統)，當冬季水溫偏低，地埋管投下去后可讓機組內的出水先經過它發熱，然后進入地埋管，換熱后再返回機組，從而使機組的地表水和土壤兩方面都獲得熱量，減輕地表水溫偏低的問題。需注意的是，當地表水溫偏高時應關閉地埋管，使之成為單一的地表水源熱泵系統。而當地表水溫正常但水量不多時，需要有相應對策。
二是地埋管 太陽能復合地源熱泵系統。眾所周知，太陽能是無窮無盡、無公害的清潔能源，更是21世紀后最有希望的能源。但太陽能也是“不穩定”的品類。目前，我國年日照時間在2000小時以上的地區占2/3，考慮到陰天和晚間等不安全性、不可靠因素，讓地埋管和太陽能構成復合系統成為可能。從供熱的安全角度看，地埋管必須按照滿負荷設計，以滿足最不利工況要求。同時，從經濟角度考慮太陽能完全免費，因此在集成系統中必須優先采用太陽能并充分利用，要安全又要經濟，就需從運行模式考慮并解決問題。
三是地下水 海水源熱泵復合系統。我國一些港口和島嶼可利用的海水資源十分豐富，其夏季水溫通常在20℃ 30℃的區間，是比較理想的冷卻水源。冬季部分水域水溫降到0 13℃，甚至表面出現結冰狀況。遇到這種情況，天津濱海新區某項目采用地下水和海水源熱泵組合的運行模式，充分利用了海水資源，并保證了系統穩定性和安全性。
四是室內余熱可作為資源，即水環熱泵空調系統。項目可將太陽能、水、空氣、土壤里面的能量引入并結合，如果這些能量較低，可將相應的熱泵引入系統，以此替代輔助加熱的鍋爐，組成太陽能水環熱泵空調系統或井水源水環熱泵空調系統、土壤源水環熱泵空調系統、空氣源水環熱泵空調系統等復合運行模式。
五是地埋管熱泵 冰蓄冷熱泵系統。在北京某項目中，這套系統地埋管按冬季采暖負荷設計，由于空調負荷大于采暖負荷，因此夏季難以滿足運行需求，其差值恰由冰蓄冷系統來解決，不但對電網資源起到了削峰填谷的積極作用，用戶還享受了電價優惠，使運行費用下降。
六是土壤蓄冷 土壤熱泵耦合集成系統。這種設想將蓄冷裝置與熱泵地下吸熱裝置合二為一，通過冷水機組實現集成系統熱泵、蓄冷和空調功能。這種復合模式雖然通過土壤蓄冷來削峰填谷，是對蓄冷空調的原始創新，但面臨問題同樣不少，包括仿真模擬環節、對土壤蓄冷溢冷過程的熱力特性和冷量損失等問題都需要認真研究。
此外，還有自然供冷 地埋管熱泵系統以及分體空調器 熱水供應空調系統等創新復合模式。特別是后者已經實現了商品化，但不少細節問題仍需要商榷，解決不徹底會影響自身發展。
在國家“十二五”政策支持下，2015年我國地熱供能總面積有望達到3.5億至4億平方米，更有專家預測地熱能開發利用市場總額將超過700億元人民幣，可見這一市場之巨大、前景之光明。一言蔽之，科學和理性發展是地源熱泵行業取得健康成長的關鍵，切不可形而上學、搞“大躍進”。地源熱泵市場興起是一把“雙刃劍”，為此要有四點認識：
首先，復合式熱泵空調系統形式很多，應根據不同集成創新目標，提出不同的系統形式。其次，系統創新推動地源熱泵發展，一定要有機集成而不是機械拼湊。目前“湊出來”的工程不在少數，應引起高度注意，特別是為了某些政策性補貼而搞出來的低質工程。再其次，創新要從工程出發，以節能、省錢為基本原則，只節能不省錢或只節錢不省能都是不可能持續的。最后，要加強混合系統模擬預測分析，同時加強自動控制系統發展，共同帶動復合系統成熟。
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