在自然界中，水总是由高处流向低处，热量也总是从高温传向低温。人们可以用水泵把水从低处抽到高处，实现水由低处向高处流动，热泵同样可以把热量从低温传递到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置，工作时它本身消耗很少一部分电能，却能从环境介质水、空气、土壤等中提取4-7倍于电能的装置，提升温度进行利用，这也是热泵节能的原因。
垂直埋管--深层土壤，家用地热空调，垂直埋管可获取地下深层土壤的热量。垂直埋管通常安装在地下50-150米深处，一组或多组管与热泵机组相连，封闭的塑料管内的防冻液塑料管中是水，水中的防冻液根据当地气候条件决定加多少将热能传送给热泵，然后由热泵转化为建筑物所需的暖气和热水。垂直埋管是采暖设备系统的主要方式，得到各个的部门大力支持。
蒸发器冷凝器根据循环工质与环境换热介质的不同，主要分为空气换热和水换热两种形式。热泵根据与环境换热介质的不同，可分为：水—水式，水—空气式，空气—水式，和空气—空气式共四类。利用空气作冷热源的热泵，称之为空气源热泵。空气源热泵有着悠久的历史，而且其安装和使用都很方便，应用较广泛。采暖设备系统按其循环形式可分为：闭式循环系统、开式循环系统和混合循环系统。对于闭式循环系统，大部分地下换热器是封闭循环，所用管道为高密度聚乙烯管。管道可以通过垂直井埋入地下150－200英尺深，或水平埋入地下4－6英尺处，也可以置池塘的底部。
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