پمپ حرارتی زمین گرمایی جایگزینی ایده آل برای سیستم های گرمایشی رایج است که به طور هم زمان هزینه مصرف سوخت و وابستگی به سوخت های فسیلی را کاهش می دهد. در این پژوهش، یک پمپ حرارتی زمین گرمایی تحقیقاتی که با انرژی خورشیدی ترکیب شده به سه روش انرژتیک، اگزرژتیک و اقتصادی مدل سازی شده و عملکرد سیستم ارزیابی و بهینه سازی شده است. تحلیل و بهینه سازی سیستم با نرم افزار حل معادلات مهندسی (ees) انجام شده است. بهترین ضریب عملکرد پمپ حرارتی و کل سیستم به ترتیب 36/3 و 98/2 به دست آمده است. بیشترین بازده اگزرژی پمپ حرارتی و کل سیستم به ترتیب %0/90 و %1/86 تعیین شده است. کمترین هزینه سالیانه سیستم نیز 9/762 دلار محاسبه شده است.