大棚水源熱泵是一種利用地熱資源，通過輸入少量高品位能源，實現低品位熱能向高品位熱能轉移，從而對室內供暖的有效節能空調技術。根據換熱介質的不同，地源熱泵系統一般分為地表水源熱泵、地下水源熱泵、污水源熱泵和土壤源熱泵，這里主要討論大棚水源熱泵，一般是地表水源熱泵或者地下水源熱泵。其基本工作原理基于逆卡諾循環，利用制冷劑在不同壓力下狀態變化時吸收或釋放熱量的特性，實現能量的轉移。
　　一、系統大致分為兩個主要階段：制冷循環和制熱循環。
　　1.制冷循環（夏季）：在夏季，地源熱泵從建筑物內部吸取熱量，通過制冷劑的蒸發過程將室內熱量吸收并轉移到地下換熱系統中。在這個過程中，制冷劑在蒸發器內吸收室內熱量后蒸發成氣體，隨后被壓縮機加壓，變成高溫高壓氣體。這些高溫氣體進入冷凝器，大棚水源熱泵在那里它們與從地下循環回來的冷卻介質交換熱量，熱量被傳遞給地下水或土壤，而制冷劑則冷凝成液體，再次循環回蒸發器，繼續吸熱過程，這樣，大棚內部得以降溫。
　　2.制熱循環（冬季）：冬季時，過程相反。從地下水源中吸收熱量，通過熱泵系統將熱量提升溫度后，用于大棚水源熱泵的供暖。例如，熱泵系統的供暖能效比高達4.0，這意味著利用1kW的電能，經過熱泵轉換，就能得到4kW甚至更多的熱能，大大超過了電加熱系統1.0的能效。
　　二、影響用電量的因素
　　水源因素
　　1.水量：水源水量的多少對熱泵用電量有顯著影響。如果水量不足，大棚水源熱泵組無法有效地進行熱量交換，可能會導致機組長時間運行在低效率狀態，從而增加用電量。例如，在一些干旱地區，如果地下水位下降，導致水源熱泵的取水水量減少，機組為了滿足大棚的熱量需求，就需要消耗更多的電能來提升熱量。
　　2.水溫：水的溫度是影響水源熱泵性能的關鍵因素。不同的水溫下，熱泵的制熱或制冷效率不同。一般來說，水源溫度越高（在制熱時），熱泵的能效比越高，消耗的電能就越少。相反，如果水溫較低，熱泵需要消耗更多的電能來提升水溫以滿足大棚的熱量需求。例如，冬季時，如果地下水源的溫度比往年有所降低，那么大棚水源熱泵為了達到同樣的供暖效果，就不得不增加運行功率，進而增加用電量。
　　3.水質：雖然目前對水源熱泵所用水源的水質尚無有關規定，但水質對機組設備的影響不可忽視。水質如果較差，含有較多的化學成分、渾濁度高、硬度大、礦化度高或者具有腐蝕性等，會影響熱大棚水源熱泵的換熱效率，增加設備的維護成本和運行能耗。例如，水中的鈣鎂離子含量過高，可能會在換熱器表面形成水垢，降低換熱器的傳熱效率，使得熱泵需要更多的電能來完成熱量交換。

　　大棚水源熱泵是一種利用自然水體中的太陽能進行能量轉換的有效、環保的供暖和制冷系統，特別適合于需要精良控制溫度的溫室大棚環境，大棚水源熱泵有助于提高農業生產效率并減少環境污染，它們能夠收集太陽輻射能量，且能量交換相對均衡，使得利用這些自然能源成為可能。