太陽每時每刻向地球散發(fā)巨大的能量，這其中有46%可以被地球吸收。因此底殼中存儲了大量的能量使得土壤、地下水常年保持較為穩(wěn)定的溫度，不易受外界影響。
空調(diào)本身是一種能量轉(zhuǎn)移運輸?shù)墓ぞ撸谶\行時熱泵機組只需要付出較小的能量投入即可吸取存儲在地下的大量能量。
熱泵制熱運行時，由于冬季深層土壤和地下水的溫度高于室外環(huán)境，使得系統(tǒng)可以獲得更多的能量，相比空氣源熱實現(xiàn)更高的效率，與傳統(tǒng)的化石能源相比，大大提高能源的利用效率，節(jié)省能源使用和費用開支。
水/地源熱泵系統(tǒng)不向外界排放任何廢氣、廢水、廢渣，是一種的理想的“綠色技術(shù)”。
水/地源熱泵系統(tǒng)利用常溫土壤或地表水、地下水中的熱量，這些能量來源于太陽能，因此也是一種利用可再生能源的技術(shù)。
地源熱泵的概念最早出現(xiàn)在1912年瑞士佐伊利（H.Zoelly）的一份文獻中，之后的幾十年，一直處于試驗研究狀態(tài)。并先后開始有了地表水源熱泵系統(tǒng)、地下水源熱泵系統(tǒng)、土壤耦合熱泵系統(tǒng)的問世與發(fā)展。
20世紀(jì)30年代地表水源熱泵系統(tǒng)問世，作為最早的應(yīng)用項目，瑞士蘇黎世市政府大廳以河水作為熱源，供熱能力175kW。到20世紀(jì)40年代末50年代初，地下水源熱泵與土壤耦合熱泵系統(tǒng)開始在歐洲與北美安裝使用。但由于這個時期能源價格低，應(yīng)用技術(shù)還不夠成熟，地源熱泵系統(tǒng)未得到普遍的推廣與應(yīng)用。
地源熱泵作為真正興起的一門新技術(shù)，并獲得應(yīng)用與發(fā)展是在20世紀(jì)80年代。世界石油危機之后，一次能源的緊缺與價格的上漲又引起了人們對節(jié)能的關(guān)注，在這個時期地源熱泵開始受到廣泛關(guān)注，開始大量安裝與使用。
中國的地源熱泵研究起步于20世紀(jì)80年代，首先是一些高校與科研機構(gòu)對其進行的相關(guān)專題研究。中國科技部和美國能源部于1997年11月簽署了中美能源效率及可再生能源合作議定書，其中專門設(shè)有關(guān)于地源熱泵的發(fā)展戰(zhàn)略，在此之后，中國的地源熱泵發(fā)展與應(yīng)用開始走上快車道。
地源熱泵系統(tǒng)是利用淺層土壤能量（巖土體、地下水或地表水）進行冷熱交換，冬季把土壤中的熱量“取”出來，供給室內(nèi)采暖，此時巖土體、地下水或地表水為“熱源”；夏季把室內(nèi)熱量“取”出來，釋放到巖土體、地下水或地表水中，此時巖土體、地下水或地表水為“冷源”。
地源熱泵系統(tǒng)由水水熱泵機組、地埋管換熱設(shè)備、水力模塊、熱水蓄水箱、室內(nèi)機、地板采暖設(shè)備和生活熱水設(shè)備等組成的一種新型空調(diào)型式。系統(tǒng)通過地埋管換熱設(shè)備與土壤冷熱交換，并將交換后的水通過循環(huán)水泵分別輸送到室內(nèi)機供冷供熱、地板采暖和熱水蓄水箱中供給生活熱水。
■ 節(jié)能，運行費用低
來自于太陽輻射的地下熱能取代傳統(tǒng)的冷卻塔和鍋爐，屬于可再生能源，節(jié)省了冷卻塔和鍋爐的運行能耗，比傳統(tǒng)空調(diào)運行效率高40~60%，同時機組能效比高達(dá)4.5-7。另外，地源溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩(wěn)定，整個系統(tǒng)的維護費用也較“鍋爐＋制冷機”系統(tǒng)大大減少，保證了系統(tǒng)的高效性和經(jīng)濟性。
■ 一機多用，節(jié)約設(shè)備用房
地源熱泵系統(tǒng)可制冷、采暖，還可供生活熱水（水-水熱泵機組），一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套系統(tǒng)。系統(tǒng)緊湊、節(jié)省建筑空間，減少一次性投資。
■ 保護環(huán)境
地源熱泵化石燃料消耗，與空氣源熱泵相比，相當(dāng)于減少40％以上，與電供暖相比，相當(dāng)于減少70%以上，如果結(jié)合其它節(jié)能措施節(jié)能減排會更明顯。雖然也采用制冷劑，但比常規(guī)空調(diào)裝置減少25％的充
灌量；屬自含式系統(tǒng)，即該裝置能在工廠車間內(nèi)事先整裝密封好，因此，制冷劑泄漏機率大為減少。
■ 利用再生能源，可持續(xù)發(fā)展
地源熱泵是利用了地球表面淺層地?zé)豳Y源作為冷熱源，進行能量交換的空調(diào)系統(tǒng)。地表淺層地?zé)豳Y源量大面廣，無處不在，它是一種清潔的可再生能源。因此，利用地?zé)岬牡卦礋岜茫且环N可持續(xù)發(fā)展的“綠色裝置”。
■ 較長的使用壽命
家用空調(diào)設(shè)計壽命8年，燃?xì)忮仩t為10年；地源熱泵機組為15-20年，水循環(huán)和風(fēng)管系統(tǒng)25年以上，地埋管路系統(tǒng)為50年，它比所有各種空調(diào)系統(tǒng)和采暖設(shè)備的壽命都要長。
■ 使用廣泛
從嚴(yán)寒地區(qū)至熱帶地區(qū)均適用。地源熱泵系統(tǒng)可制冷、采暖，還可供生活熱水，一機多用，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套裝置或系統(tǒng)；可應(yīng)用于賓館、商場、辦公樓、學(xué)校等建筑，更適合于別墅住宅的制冷、采暖。
在國內(nèi)的水/地源熱泵發(fā)展起步階段，麥克維爾就將國外積累的多年的產(chǎn)品與應(yīng)用經(jīng)驗帶到中國，并受國家單位委托負(fù)責(zé)起草中國《水源熱泵機組》（GB/T19409-2003）產(chǎn)品國標(biāo)、起草中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19409-2013《水(地）源熱泵機組》，這兩個標(biāo)準(zhǔn)的實施為全行業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計與檢驗提供依據(jù)，也為水/地源熱泵在中國的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
麥克維爾進入中國后，引入了先進的產(chǎn)品設(shè)計理念，研發(fā)出適合中國用戶的水地源熱泵產(chǎn)品，目前擁有整個暖通行業(yè)較齊全的水/地源熱泵產(chǎn)品線。涵蓋了從分散式的水環(huán)熱泵，渦旋式水水熱泵、螺桿熱泵，到集中式的離心天威熱泵。麥克維爾為眾多知名項目提供了科學(xué)的水/地源熱泵系統(tǒng)解決方案，建立了北京奧運村、北京國際鮮花港、大連熱電等一系列成功的水/地源熱泵節(jié)能示范應(yīng)用典型項目案例，在行業(yè)內(nèi)也樹立了專業(yè)性與權(quán)威性。
麥克維爾大型水/地源熱泵機組的發(fā)展情況
負(fù)責(zé)起草中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19409-2003《水源熱泵機組》
負(fù)責(zé)起草中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T19409-2013《水(地）源熱泵機組》
參與起草中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 30721-2014《水(地）源熱泵機組能源效率限定值及能效等級》
參與編制中國國家標(biāo)準(zhǔn)圖集《水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計與安裝》（06k504）
麥克維爾是較早進入水地源熱泵市場的品牌之一，麥克維爾（北美）1975年研發(fā)出離心式熱泵機組TSC系列，主要應(yīng)用于滿足酒店、醫(yī)院、零售賣場的熱水需求、采暖和室內(nèi)濕度控制。
隨著中國熱泵市場向規(guī)模化、大型化發(fā)展，2003年麥克維爾（中國）推出采用R22制冷劑的螺桿式水地源熱泵產(chǎn)品WPS系列， 成為市場為數(shù)不多的外資熱泵品牌。目前螺桿式熱泵WPS系列產(chǎn)品線涵蓋了5種系列機型，根據(jù)用戶需求特點可劃分為高溫型、高效型、通用型和經(jīng)濟型產(chǎn)品。針對客戶的不同需求，麥克維爾（中國）熱泵產(chǎn)品已形成豐富的產(chǎn)品線。
地源熱泵（ground source heat pumps，GSHP）系統(tǒng)包括三種不同的應(yīng)用形式：以利用土壤作為冷熱源的地埋管熱泵系統(tǒng)（ground-coupled heat pump systems）或者叫地下熱交換器熱泵系統(tǒng)（ground heat exchanger）；以利用地下水為冷熱源的地下水熱泵系統(tǒng)（ground water heat pumps）；以利用地表水為冷熱源的地表水熱泵系統(tǒng)（surface-water heat pumps）。
熱源的選擇首先依照因地制宜的方法選取，根據(jù)系統(tǒng)效率、投資額度、場地要求等因素綜合比較。隨著水/地源熱泵系統(tǒng)的使用，目前城市中污水源熱泵系統(tǒng)和地埋管熱泵系統(tǒng)逐漸成為成熟市場的主要選擇。主要原因在于系統(tǒng)后期維護簡便，長期運行穩(wěn)定。
土壤源熱泵系統(tǒng)
地表水源熱泵系統(tǒng)
建筑物附近如果有可利用的地表水（如江、河、湖、海等），水溫、水質(zhì)、水量符合使用要求，則可采用拋放地耦管換熱方式，即將盤管放入河水（或湖水）中，盤管與室內(nèi)循環(huán)水換熱系統(tǒng)形成閉式系統(tǒng)，也可采用直接提取地表水通過板式換熱器與水源熱泵機組換熱。該方案不僅保證了河水（或湖水）的水質(zhì)不受到任何影響，而且可以大大降低工程施工費用。
地下水熱泵系統(tǒng)
如果當(dāng)?shù)赜凶銐虻牡叵滤俊⑺|(zhì)較好，有開采手段，并且當(dāng)?shù)卣哂衷试S，就可考慮應(yīng)用地下水熱泵系統(tǒng)。地下水系統(tǒng)應(yīng)使用板式熱交換器進行地下水和空調(diào)循環(huán)水熱交換，可以避免對地下水的污染，同時應(yīng)設(shè)置合理的回灌措施，地下水熱泵系統(tǒng)造價較低。
同時制冷制熱的時候，可以大大降低散熱（冷卻塔）和輔助加熱設(shè)備的工作時間，達(dá)到熱回收效果，節(jié)省運行費用。此系統(tǒng)的投資最低，適用性強，可以廣泛應(yīng)用于寫字樓、酒店、商場、醫(yī)院及綜合性建筑。
