地球的內部是一個巨大的熱源庫,蘊藏著無比巨大的熱能。淺層地熱能是地球熱能的重要組成部分,通常是指位于地球表層變溫層之下,蘊藏在地殼淺部巖土體中的低溫地熱資源,其熱能主要來自地球深部的熱傳導。
深層地熱能的溫度略高于當地平均氣溫3~5攝氏度,溫度比較穩定,分布廣泛,開發利用方便。具有十分廣闊的開發利用前景。淺層地熱能的利用,主要是用過地源熱泵技術的熱交換方式,將賦存在地層中的低位熱源轉化為可以利用的高位熱源,既可以供熱,又可以制冷。目前淺層地熱能的可經濟開采利用的深度一般小于200米。
地源熱泵技術的不斷完善和廣泛應用,為淺層地熱能的開發利用提供了條件。用于淺層地熱能開發利用的熱泵系統,統稱為地源熱泵系統,它是以巖土體,地下水(或地表水)為低溫熱源,由水源熱泵機組,地熱能交換系統,建筑物內系統組成的供熱空調系統,是一種節能環保的空調系統。根據地熱能交換形式的不同,地源熱泵系統分為地埋管地源熱泵系統,地下水地源熱泵和地表水地源熱泵系統。
地源熱泵技術是一種利用淺層地熱能的既可以取熱供暖又可以取冷制冷的高效節能的空調技術。其工作原理是利用地下常溫土壤或地下水與建筑物內部進行熱交換,實現低品位熱能向高品位轉移的冷暖兩用空調系統。它由水循環系統,熱交換器,地源熱泵機組和控制系統組成。冬季代替鍋爐從土壤中取熱,以30~40攝氏度左右熱風向建筑物供暖,夏季代替普通空調向土壤排熱,以10~17攝氏度左右冷風給建筑物制冷。同時,還能供應生活熱水。