地源热泵是一种利用浅层土壤或适用水体作为冷热源的热泵系统。
它通过输入电能驱动压缩机，把热量从低温侧转移到高温侧，从而实现夏季制冷、冬季采暖，并可根据系统配置提供生活热水。
与空气源热泵主要依靠室外空气换热不同，地源热泵通过地下埋管或水源侧进行换热，因此源侧运行环境通常更加稳定。
完整地源热泵系统并不只有一台主机，通常由地源侧、热泵主机、建筑水系统、室内末端和控制系统共同组成。
夏季，建筑内部存在较大的冷负荷，地源热泵首先通过室内风机盘管或空气处理机吸收房间热量。
吸收的热量通过热泵主机传递到地源侧循环水，再由地下埋管与周围土壤进行热交换。
由于地下环境温度在一定深度后通常比夏季室外高温空气稳定，因此地源侧可以提供相对稳定的冷凝换热条件。
夏季制冷时，热泵系统本身需要把从建筑内部吸收的热量排出去。
如果此时住宅有生活热水需求，就可以通过热回收换热器，把部分冷凝热用于加热生活热水。
这相当于把原本需要排放到地源侧的一部分热量重新利用，因此可以减少额外制热水所需的能源。
春秋季建筑制冷和采暖需求通常较小，但生活热水需求仍然存在。
此时系统可以根据机组配置和实际需求，单独运行生活热水模式。
热泵从地下环境中吸收低品位热量，再通过压缩机提升温度，用于制备生活热水。
冬季运行方向与夏季相反。
地源侧循环水经过地下埋管，从周围土壤中吸收热量，再进入地源热泵主机。
主机利用压缩机把低品位热量提升到更高温度，再通过建筑水系统输送到室内。
水系统的一个优势，是可以连接不同形式的室内末端。
风机盘管依靠空气对流，响应速度较快；地暖则依靠大面积低温辐射和对流换热，更适合长时间稳定采暖。
| 末端 | 主要特点 |
| 风机盘管 | 升温较快，可用于快速补热 |
| 地暖 | 低温水运行，适合持续稳定采暖 |
实际项目可以根据住宅使用方式决定是否采用单一末端，或者进行组合设计。
空气源热泵冬季需要利用室外空气换热，在低温高湿环境下，室外换热器可能结霜，因此需要周期性除霜。
地源热泵通过地下循环水与土壤或适用水源换热，不依赖室外翅片换热器从空气中吸热，因此不存在同样的空气侧结霜和化霜过程。
这使其冬季热源侧运行状态相对稳定。
从全年能量平衡角度看，夏季向地下排热、冬季从地下取热，确实存在一定的季节性热交换关系。
但不能简单理解为“夏天储存多少热量，冬天就原封不动取回来多少”。
地下热量会在土壤中扩散，同时受到岩土导热性能、地下水运动、井间距和全年建筑冷热负荷影响。
不是。
地表温度会受到昼夜和季节变化明显影响，而随着深度增加，土壤温度变化幅度通常会逐渐减小。
但如果一个地埋管区域多年持续排入大量热量，或者持续取走大量热量，地下温度仍可能发生长期变化。
所以地源热泵设计必须考虑全年冷热平衡，而不能假设地下是无限容量的冷热源。
对于住宅或商业建筑，如果全年制冷量明显大于采暖量，就可能长期向地下排放更多热量。
相反，如果采暖需求长期明显高于制冷需求，也可能持续从地下提取较多热量。
中央空调、地暖和生活热水本质上都涉及建筑中的热量转移。
如果分别配置三套独立设备，每套系统都需要自己的冷热源和控制。
地源热泵则可以利用同一个热泵平台，根据季节和需求在不同模式之间切换。
地源热泵并不是所有建筑都适合。
| 项目条件 | 适用性 |
| 独栋别墅 / 大宅 | 适合进行方案比较 |
| 具备庭院或钻井施工条件 | 有利于地埋管系统实施 |
| 全年冷热需求较大 | 更容易体现长期运行价值 |
| 有较大生活热水需求 | 热回收应用价值更高 |
| 场地受限或无法钻井 | 应比较空气源等其他方案 |
地源热泵主机只是整个系统中的一个组成部分。
真正决定长期运行效果的，还包括地埋管换热能力、水泵能耗、水力平衡、末端配置、控制逻辑和全年热平衡。
不能只用一个固定百分比进行判断。
地源热泵由于源侧换热条件较稳定，在合理设计和长期运行条件下具有较好的效率潜力。
但最终经济性仍然受到钻井成本、循环泵能耗、当地电价、建筑负荷、运行时间以及生活热水热回收程度等因素影响。
因此项目应比较的是全生命周期成本，而不仅仅是某一个额定工况下的能效数字。
地源热泵项目不能简单按照建筑面积确定设备和井数。
御居环境会结合建筑全年冷热负荷、地质条件、场地面积、生活热水需求以及室内末端形式，对系统进行整体判断。