能量桩的桩型主要是由桩埋管中桩体本身的型式决定的,目前国内外采用的主要型式有灌注桩、预制桩、钢桩以及搅拌桩等。相关研究表明,钢筋混凝土桩具有较大的热量存储能力和较好的热传输性能,因此在全世界范围内应用最广;预制桩由于在桩运输、打入过程中可能会对传热系统造成损坏,因此应用相对较少[;钢桩具有很好的热传导性能,因此在地热能利用方面具有较大的优势,对于钢管桩,可以直接通过液体的循环或采用导热管道两种方式进行热传递,但钢管桩本身的造价很高,在建筑工程中应用不多。此外,还有将传热管埋设在搅拌桩、浆固碎石桩中进行热交换的形式,水泥浆体能在一定程度上起到保护热交换管的作用,但这种桩型的热传导效率不如钢筋混凝土桩高。为了增加这种低强度水泥土桩的热传导性能,有学者考虑在桩体中掺入砂、石英等成分,使这种桩型的热传导差的缺点得到克服,对于上部承载力要求不高的情况下,利用水泥土桩作为地热能源利用的方式具有更大的优势。对于导热埋管的形式,目前已有的桩基埋管换热器主要有单U 型、串联双U 型(W 型)、并联双U 型、并联三U 型以及单螺旋形等形式。
钢筋混凝土灌注桩需要将传热管道与钢筋笼一起绑扎,埋设在混凝土中,传热管道与混凝土模量相差较大,桩基受力变形时,在传热管道孔洞处容易产生应力集中,影响桩基的受力,且管道埋设于混凝土中,不能检修、维护和回收利用。预应力管桩一般直径较小,每根桩的传热能力有限,且运输过程中易产生裂缝,桩身还有接头,容易造成传热液体泄漏。钢桩本身造价高,应用范围有限。搅拌桩桩身强度低,不能同时满足高效的热传递和较高的承载力要求,只能应用于低承载力要求的工程,使用上受到局限。因此,在传统能量桩形式的基础上,开发出一种具有承载力大、热传输效率高、造价低的优质桩型具有重要意义。