作为世界最大的能源生产国和消费国，我国面临着能源需求压力巨大、能源生产和消费对生态环境损害严重、能源技术水平总体落后等挑战。随着经济的发展和人民生活水平的提高，公共建筑和住宅的供热和空调已成为普遍的需求。在发达国家，供热和空调的能耗可占到社会总能耗的25%~30%。我国大部分地区供热仍然主要依靠煤炭，煤炭燃烧时产生大量的污染物，包括大量的SO2、NOX等有害气体，导致严重的的环境问题。为此我国“十三五”期间提倡大力发展清洁可再生能源，普及推广建筑节能。地热能是一种储量十分巨大的可再生清洁能源，据估算，地热能的总量相当于地球内部埋藏的全部煤炭释放出来的热能的1.4亿倍。在能源消费结构中，地热利用每提高1个百分比，相当于替代标煤3750万吨，减排二氧化碳约9400万吨、二氧化硫约90万吨、氮氧化物约26万吨。传统的地埋管地源热泵技术通过埋设在土层中的热交换管提取地温能，经地源热泵提升后用于建筑空调（供热和制冷），存在占地大、成本高等问题，在城市核心区和建筑密集区应用受到限制，而且水平连接管路和垂直地埋管近地表的15-20%部分均位于变温层中，换热效果较差。急需研发能解决城市核心区和建筑密集区地温能开发利用难题的新型地埋管技术。