作為自然界的現象，正如水由高處流向地處那樣，熱量也總是從高溫流向低溫，用著名的熱力學第二定律準確的表述是：“熱量不可能自發由低溫傳遞到高溫”。但人們可以創造機器，如同把水從低處提升到高處而采用水泵那樣，采用熱泵可以把熱量從低溫抽吸到高溫。所以熱泵實質上是一種熱量提升裝置，它本身消耗一部分能量，把環境介質中貯存的能量加以挖掘，提高溫位進行利用，而整個熱泵裝置所消耗的僅為供熱量的三分之一或更低，這也是熱泵的節能特點。

地源熱泵是利用水與地能（地下水、土壤或地表水）進行冷熱交換來作為熱泵的冷熱源，冬季把地能中的熱量“取”出來，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時地為“冷源”。

地源熱泵供暖空調系統主要分3部分：室外地能換熱系統、水源熱泵機組和室內采暖空調末端系統。其中地源熱泵機組主要有2種形式：水—水式或水—空氣式。3個系統之間靠水或空氣換熱介質進行熱量的傳遞，水源熱泵與地能之間換熱介質為水，與建筑物采暖空調末端換熱，介質可以是水或空氣。

地源熱泵同空氣源熱泵相比，有許多優點：

①全年溫度波動小。冬季溫度比空氣溫度高，夏季比空氣溫度低，因此地源熱泵的制熱、制冷系數要高于空氣源熱泵，一般可高于40%，因此可節能和節省費用40%左右。

②冬季運行不需要除霜，減少了結霜和除霜的損失。

③地源有較好的蓄能作用。

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