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

冬季地源熱泵工作原理：冬天熱泵中製冷劑正向流動，熱泵壓縮機排出的高溫高壓R22氣體進入冷凝器向集水器中的水放出熱量，相變為高溫高壓的液體，再經熱力膨脹閥節流降壓變為低溫低壓的液體進入蒸發器，從地下循環液中吸取低溫熱後相變為低溫低壓的飽和蒸汽後進入壓縮機吸氣端，由壓縮機壓縮排出高溫高壓氣體完成一個循環。如此循環往複將地下低溫熱能“搬運”到集水器，從而不斷地向用戶提供45 ℃ -50 ℃的熱水。

夏季地源熱泵工作原理：夏天熱泵中製冷劑逆向流動，與用戶換熱的冷凝器變為蒸發器從集水器中的低溫水（7 -12 ℃）提取熱能，與地下循環液換熱的蒸發器變為冷凝器向地下循環液排放熱量，循環液中熱量再向地下低溫區排放，如此循環往複連續地向用戶提供7 -12 ℃ 的冷水。

室外地能換熱係統、地源熱泵機組和室內采暖空調末端係統。其中地源熱泵機主要有兩種形式：水—水式或水—空氣式。三個係統之間靠水或空氣換熱介質進行熱量的傳遞，地源熱泵與地能之間換熱介質為水，與建築物采暖空調末端換熱介質可以是水或空氣。

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