地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的原理與水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)基本相同，不同之處在于它利用大地（地表水、地下水及地層）作為散熱、取熱對象，并利用地表水、地下水及地層土壤比較穩(wěn)定的溫度和巨大的蓄熱性能，無需加熱設備，因而更有優(yōu)勢。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在冬季通過熱泵將土壤或地下水中低位熱能提高為卨位熱能對建筑物供暖，同時儲存冷景以備夏用；夏季通過熱泵將建筑物內(nèi)的熱轉(zhuǎn)移到土壤或地下水，對建筑物進行降溫，同時儲存熱以備冬用。
地源熱泵空凋系統(tǒng)目前采用的典型室內(nèi)水循環(huán)環(huán)路。此處的地源熱泵機組實就是一個水-水熱泵機組，復季可提供冷水，冬季可提供熱水，通過管道將這殘冷熱水送到各房間的空調(diào)末端設備。
除水坷作為宰內(nèi)水循環(huán)環(huán)路的介質(zhì)外，制冷劑也可作為地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)側(cè)內(nèi)環(huán)路中輸送冷熱量的介質(zhì)。地源熱泵機組就相當于一個水源熱泵機組，可供給一個室內(nèi)空調(diào)木端設備使用，也可供給多個室內(nèi)空調(diào)末端設備使用，成為一拖一或一拖多的空調(diào)機組形式。
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