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作为自然界的现象，正如水由高处流向地处那样，热量也总是从高温流向低温，用热力学第二定律准确的表述是：“热量不可能自发由低温传递到高温”。但人们可以创造机器，如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，提高温位进行利用，而整个热泵装置所消耗的攻仅为供热量的三分之一或更低，这也是热泵的节能特点。

地源热泵是利用水与地能（地下水、土壤或地表水）进行冷热交换来作为热泵的冷热源，冬季把地能中的热量“取”出来，释放到地下水、土壤或地表水中，此时地为“冷源”。

地源热泵供暖空调系统主要分3部分：室外地能换热系统、水源热泵机组和室内采暖空调末端系统。其中地源热泵机组主要有2种形式：水—水式或水—空气式。3个系统之间靠水或空气换热介质进行热量的传递，水源热泵与地能之间换热介质为水，与建筑物采暖空调末端换热，介质可以是水或空气。

地源热泵同空气源热泵相比，有许多优点：

①  全年温度波动小。冬季温度比空气温度高，夏季比空气温度低，因此地源热泵的制热、制冷系数要高于空气源热泵，一般可高于40%，因此可节能和节省费用40%左右。

② 冬季运行不需要除霜，减少了结霜和除霜的损失。

③ 地源有较好的蓄能作用。