地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（包括地下水、土壤或地表水等）的，既可供热又可制冷的高效节能装置。夏季制冷时，大地作为排热场所，把室内热量以及压缩机耗能通过埋地盘管排入大地中，再通过土壤的导热和土壤中水分的迁移把热量扩散出去；冬季供热时，大地作为热泵机组的低温热源，通过埋地盘管获取土壤中热量为室内供热。两个换热器都既可作冷凝器又可作蒸发器，只是因季节不同而功能不同。
地源热泵空调系统由于冬季从大地中取出的热量可在夏季得到补偿，因而可使大地热量基本平衡。由于地源热泵空调系统采取了特殊的换热方式，使它具有其他中央空调系统所不可比拟的优点，而且由于地能温度比较恒定，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性；并且地源热泵系统可一机多用，既可供暖、制冷，还可提供生活热水。
我国北方地区建筑物冬季热负荷较大，因此系统设计主要以热负荷为主。若完全采用地源热泵来供暖的话，则地热换热器和机组的初投资均比较高，连续运行的效率也较低。而在夏季运行时，机组的容量就过大，造成浪费；而且由于这些地区冬季从大地取热多于夏季大地的蓄热，长期运行将造成大地温度降低。
热泵系统的COP值也比较低，系统将无法满足设计要求，热泵的节能效果就体现不出来。而采用太阳能作为辅助热源，使热泵系统可以按照夏季工况进行设计，由太阳能集热器承担一部分热负荷，这将大大降低地源部分的初投资。太阳能资源丰富、清洁无污染，既属于一次能源又属于可再生能源，虽然其能源密度低、能量供应具随机性和间歇性，使太阳能的利用受到一定的限制，但随着技术条件的不断进步，将逐渐解决目前太阳能－地源热泵空调系统所存在的一些问题，使其理论不断得到完善，从而太阳能将作为辅助热源应用在空调、制冷、供暖等各方面，具有广阔的发展前景。
而且我国处于利用太阳能较有利的区域内，只要具有一定的技术水平和必要的资金投入就可以自由利用。因此采用太阳能－地源热泵技术不仅会极大的减少我国石化能源的消费量，使我国的能源结构得到优化，实现可持续发展计划，将是解决我国能源和环境问题的重要措施之一，将会成为21世纪暖通行业的主流方向。
每年我国陆地接收的太阳辐射总量，相当于24000亿t标煤，全国总面积2／3地区年日照时间都超过2000h，特别是西北一些地区超过3000h，这就为在热泵系统中利用太阳能提供了宝贵的资源。而且太阳能是取之不尽，用之不竭的一种绿色环保能源，不受任何人控制和垄断，它的利用也比较灵活，规模可大可小。
太阳能辅助地源热泵空调系统运行方式
太阳能作为辅助热源，与地源热泵联合运行时，主要有两种运行方式：串联与并联方式。（1）串联系统：在此系统中，太阳能集热器采集的热量储存在蓄热水箱中，水箱中的热水通过换热，用于提升进入蒸发器入口的介质的温度，从而提供整个系统的COP值。（2）并联系统：此系统是将太阳能供热系统和地源热泵系统交替使用。当太阳能集热器的温度较高，可以将集热器的热量转移到地下贮存，这样即可使土壤温度场得以较快的恢复，又可提高集热效率。当太阳能供热系统不能满足建筑物需求（阴天或夜间），则可采用地源热泵系统供热。
