大棚水源热泵是一种利用地热资源，通过输入少量高品位能源，实现低品位热能向高品位热能转移，从而对室内供暖的有效节能空调技术。根据换热介质的不同，地源热泵系统一般分为地表水源热泵、地下水源热泵、污水源热泵和土壤源热泵，这里主要讨论大棚水源热泵，一般是地表水源热泵或者地下水源热泵。其基本工作原理基于逆卡诺循环，利用制冷剂在不同压力下状态变化时吸收或释放热量的特性，实现能量的转移。
一、系统大致分为两个主要阶段：制冷循环和制热循环。
1.制冷循环（夏季）：在夏季，地源热泵从建筑物内部吸取热量，通过制冷剂的蒸发过程将室内热量吸收并转移到地下换热系统中。在这个过程中，制冷剂在蒸发器内吸收室内热量后蒸发成气体，随后被压缩机加压，变成高温高压气体。这些高温气体进入冷凝器，大棚水源热泵在那里它们与从地下循环回来的冷却介质交换热量，热量被传递给地下水或土壤，而制冷剂则冷凝成液体，再次循环回蒸发器，继续吸热过程，这样，大棚内部得以降温。
2.制热循环（冬季）：冬季时，过程相反。从地下水源中吸收热量，通过热泵系统将热量提升温度后，用于大棚水源热泵的供暖。例如，热泵系统的供暖能效比高达4.0，这意味着利用1kW的电能，经过热泵转换，就能得到4kW甚至更多的热能，大大超过了电加热系统1.0的能效。
二、影响用电量的因素
水源因素
1.水量：水源水量的多少对热泵用电量有显著影响。如果水量不足，大棚水源热泵组无法有效地进行热量交换，可能会导致机组长时间运行在低效率状态，从而增加用电量。例如，在一些干旱地区，如果地下水位下降，导致水源热泵的取水水量减少，机组为了满足大棚的热量需求，就需要消耗更多的电能来提升热量。
2.水温：水的温度是影响水源热泵性能的关键因素。不同的水温下，热泵的制热或制冷效率不同。一般来说，水源温度越高（在制热时），热泵的能效比越高，消耗的电能就越少。相反，如果水温较低，热泵需要消耗更多的电能来提升水温以满足大棚的热量需求。例如，冬季时，如果地下水源的温度比往年有所降低，那么大棚水源热泵为了达到同样的供暖效果，就不得不增加运行功率，进而增加用电量。
3.水质：虽然目前对水源热泵所用水源的水质尚无有关规定，但水质对机组设备的影响不可忽视。水质如果较差，含有较多的化学成分、浑浊度高、硬度大、矿化度高或者具有腐蚀性等，会影响热大棚水源热泵的换热效率，增加设备的维护成本和运行能耗。例如，水中的钙镁离子含量过高，可能会在换热器表面形成水垢，降低换热器的传热效率，使得热泵需要更多的电能来完成热量交换。
大棚水源热泵是一种利用自然水体中的太阳能进行能量转换的有效、环保的供暖和制冷系统，特别适合于需要精良控制温度的温室大棚环境，大棚水源热泵有助于提高农业生产效率并减少环境污染，它们能够收集太阳辐射能量，且能量交换相对均衡，使得利用这些自然能源成为可能。
