地下换热器设计根据布置形式的不同，地下埋管换热器可分为水平埋管与竖直埋管换热器两大类。竖直埋管地热换热器也就是在若干竖直钻孔中设置地下埋管的地热换热器。根据在竖直钻孔中布置的埋管形式的不同，竖直埋管地热换热器又可分为U型埋管地热换热器与套管式埋管地热换热器。U型埋管地热换热器也就是一个钻孔中布置一个U型管，再加上回填材料，与周围土壤构成一个整体。

　　钻孔间距。计算结果表明，冷热负荷比不变时设计孔深随着钻孔间距（U型管间的间距）的减小而增大。冷热负荷比不太大（如2左右）时，钻孔间距对相对孔深的影响不是很大。当冷热负荷比较大（3附近或以上）时，钻孔间距对设计总孔深的影响程度加大。所以在实际设计中，当冷热负荷不均衡程度较大时，应考虑增加辅助冷却（或加热）手段，以避免因负荷不均衡而造成初投资的增加及地热换热器换热状况的恶化。

　　随着土壤导热系数的增大，同一间距情况下孔洞设计无因次深度相应减小。这是由于土壤的导热性能越强，越有利于系统热媒即管内流体与大地的换热，换热效率越高，因此所要求的换热器面积随之减小。随着灌浆材料（或相对）导热系数的增大，所需相对管长随之减少。灌浆材料导热系数大小对换热器容量影响程度的大小，还与两支管的间距有关，这是在设计时应注意的。即灌浆材料的导热系数较小时，两支管间距的大小，对地热换热器设计容量有较大影响；增大灌浆材料的导热系数，有利于减少地热换热器的容量。

　　地下渗流。当地热换热器全年的冷热负荷不平衡时，在地下积累的多余的热量（或冷量）会引起地下年平均温度的变化，进而影响地热换热器的出力。这一影响因素将使所需的换热器容量增加。在上述分析中，未考虑地下水流动的影响。如果地下水流动活跃，每年都可以把负荷不平衡导致的那部分多余的热量中的大部分带走，使得大地温度的变化减缓，那么负荷不平衡的影响将大大减弱。