地源熱泵系統是從常溫土壤或地表水（地下水），冬季從地下提取熱量，夏季把建筑的熱量又存入地下，從而解決冬夏兩季采暖和空調的冷熱源。夏季通過(guò)機組將房間內的熱量轉移到地下，對房間進(jìn)行降溫，同時(shí)儲存熱量，以備冬用。冬季通過(guò)熱泵將土壤中的熱量轉移到房間，對房間進(jìn)行供暖，同時(shí)儲存冷量，以備夏用，大地土壤提供了一個(gè)很好的免費能量存貯源泉，這樣就實(shí)現了能量的季節轉換。

　　冬季地源熱泵工作原理：冬天熱泵中制冷劑正向流動(dòng)，壓縮機排出的高溫高壓R22氣體進(jìn)入冷凝器向集水器中的水放出熱量，相變?yōu)楦邷馗邏旱囊后w，再經(jīng)熱力膨脹閥節流降壓變?yōu)榈蜏氐蛪旱囊后w進(jìn)入蒸發(fā)器，從地下循環(huán)液中吸取低溫熱后相變?yōu)榈蜏氐蛪旱娘柡驼羝筮M(jìn)入壓縮機吸氣端，由壓縮機壓縮排出高溫高壓氣體完成一個(gè)循環(huán)。如此循環(huán)往復將地下低溫熱能“搬運”到集水器，從而不斷地向用戶(hù)提供45 ℃ -50 ℃的熱水。

　　夏季地源熱泵工作原理：夏天熱泵中制冷劑逆向流動(dòng)，與用戶(hù)換熱的冷凝器變?yōu)檎舭l(fā)器從集水器中的低溫水（7 -12 ℃）提取熱能，與地下循環(huán)液換熱的蒸發(fā)器變?yōu)槔淠飨虻叵卵h(huán)液排放熱量，循環(huán)液中熱量再向地下低溫區排放，如此循環(huán)往復連續地向用戶(hù)提供7 -12 ℃ 的冷水。

　　室外地能換熱系統、地源熱泵機組和室內采暖空調末端系統。其中地源熱泵機主要有兩種形式：水—水式或水—空氣式。三個(gè)系統之間靠水或空氣換熱介質(zhì)進(jìn)行熱量的傳遞，地源熱泵與地能之間換熱介質(zhì)為水，與建筑物采暖空調末端換熱介質(zhì)可以是水或空氣。

　　優(yōu)點(diǎn)

　　屬于可再生能源的利用技術(shù)

　　地源熱泵是利用地球表面淺層地熱資源（通常小于400m深）作為冷熱源，進(jìn)行能量轉換的供暖空調系統。地表淺層地熱資源可以稱(chēng)為地能，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太陽(yáng)能、地熱能而蘊藏的低溫位熱能。地表淺層是一個(gè)巨大的太陽(yáng)能集熱器，收集了47%的太陽(yáng)能量，比人類(lèi)每年利用能量總和的500倍還多。它不受地域、資源等限制，真正是量大面廣、無(wú)處不在。這種儲存于地表淺層近乎無(wú)限的可再生能源，使得地能也成為清潔的可再生能源的一種形式。

　　高效節能，運行費低

　　地能或地表淺層地熱資源的溫度一年四季相對穩定，冬季比環(huán)境空氣溫度高，夏季比環(huán)境空氣溫度低，是很好的熱泵熱源和空調冷源，這種溫度特性使得地源熱泵比傳統空調系統運行效率要高40%，因此要節能和節省運行費用40%左右。另外，地能溫度恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩定，也保證了系統的高效性和經(jīng)濟性。

　　據美國環(huán)保署EPA估計，設計安裝良好的地源熱泵，平均來(lái)說(shuō)可以節約用戶(hù)30%~40%的供熱制冷空調的運行費用。

　　環(huán)境效益顯著(zhù)

　　地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當于減少40%以上，與電供暖相比，相當于減少70%以上，如果結合其他節能減排會(huì )更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規空調裝置減少25%的充灌量。該裝置的運行沒(méi)有任何污染，可以建造在居民區內，沒(méi)有燃燒，沒(méi)有排煙，也沒(méi)有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場(chǎng)地，且不用遠距離輸送熱量。

　　一機多用，應用范圍廣

　　地源熱泵系統可供暖、制冷，還可供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來(lái)的鍋爐加空調的兩套裝置或系統。特別是對于同時(shí)有供熱和供冷要求的建筑物，地源熱泵有著(zhù)明顯的優(yōu)點(diǎn)。不僅節省大量能源，而且用一套設備可以同時(shí)滿(mǎn)足供熱和供冷的要求，減少了設備的初投資?？蓱糜谫e館、商場(chǎng)、辦公樓、學(xué)校等建筑，小型的地源熱泵更適合于別墅住宅的采暖、空調。

　　自動(dòng)運行

　　地源熱泵機組由于工況穩定，所以機組運行簡(jiǎn)單可靠，維護費用低；自動(dòng)控制程度高，使用壽命長(cháng)，可達到15年以上。

　　當然，像任何事物一樣，地源熱泵也不是十全十美的，其應用也會(huì )受到限制。

　　缺點(diǎn)

　　可利用的地能條件限制

　　地源熱泵理論上可以利用一起的土壤和水資源，在實(shí)際過(guò)程中，不同的土壤和水資源利用的成本差異是相當大的。所以在不同的地區是否有合適的土壤和水資源成為地源熱泵應用的一個(gè)關(guān)鍵。目前的地源熱泵利用方式中，閉式系統一般成本高。而開(kāi)式系統，能否尋找到合適的水源就成為使用水源熱泵的限制條件。對開(kāi)式系統，水源要求必須滿(mǎn)足一定的溫度、水量和清潔度。

　　水層的地理結構的限制

　　對于從地下抽水回灌的使用，必須考慮到使用地的地質(zhì)的結構，確?？梢栽诮?jīng)濟條件下打井，找到合適的水源，同時(shí)還應當考慮當地的地質(zhì)和土壤的條件，保證用后回灌可以實(shí)現。同時(shí)，由于地下抽水將影響地下水資源，國家將來(lái)是否對此有所限制，也需要關(guān)注。

　　投資的經(jīng)濟性

　　由于受到不同地區、不同用戶(hù)及國家能源政策、燃料價(jià)格的影響，地源的基本條件不同，一次性投資及運行費用會(huì )隨著(zhù)用戶(hù)的不同而有所不同。雖然總體來(lái)說(shuō)，地源熱泵的運行效率較高、費用較低，但與傳統的空調制冷取暖方式相比，在不同地區不同需求的條件下，地源熱泵的投資經(jīng)濟性會(huì )有所不同。