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采用循環流動于共用管路中的水、從水井、湖泊或河流中抽取的水或在埋入地下的盤管中循環流動的水為冷（熱）源，實現制冷、制熱的系統。水源熱泵系統一般由水源熱泵機組、熱交換系統、建筑物內系統、循環水泵及水管路等組成。
系統原理：水源熱泵系統是以水為載體進行冷熱交換，通過水源熱泵機組，冬季將水體中的熱量“取”出來，供給室內采暖；夏季把室內熱量“釋放”到水體中。 根據熱交換系統形式不同，可分為水環式水源熱泵系統、地表水式水源熱泵系統、地下水式水源熱泵系統和地下環路式水源熱泵系統。
系統優點：
1. 可再生能源的利用
水源熱泵是利用了地球淺層（包括巖土體、地下水和地表水）所儲藏的太陽能資源作為冷熱源，進行能量轉換的空調供暖系統。地表的土壤和水體不僅是一個巨大的太陽能集熱器，收集了47%的太陽輻射能量（地下的水體是通過土壤間接的接受太陽輻射能量），而且是一個巨大的動態能量平衡系統，地表的土壤和水體自然地保持能量接受和發散的相對的均衡。所以說，水源熱泵利用的是清潔的可再生能源。
2. 高效節能
水源熱泵機組可利用的水體溫度冬季為10-22℃，水體溫度比環境空氣溫度高，所以熱泵循環的蒸發溫度提高，能效比也提高。而夏季水體為18-35℃，水體溫度比環境空氣溫度低，所以制冷的冷凝溫度降低，使得冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式，機組效率高。
3. 運行穩定可靠
水體的溫度一年四季相對穩定，其波動的范圍遠遠小于空氣的變動。水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩定，也保證了系統的高效性和經濟性。不存在空氣源熱泵的冬季除霜等難點問題。
4. 環境效益顯著
水源熱泵系統所使用電能，電能本身為一種清潔的能源，但在發電時，消耗一次能源并導致污染物和二氧化碳溫室氣體的排放。所以節能的系統本身的污染就小。水源熱泵機組的運行沒有任何污染，可以建造在居民區內，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。
5. 一機多用，應用范圍廣
水源熱泵系統可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統。特別是對于同時有供熱和供冷要求的建筑物，水源熱泵有著明顯的優點。不僅節省了大量能源，而且用一套設備可以同時滿足供熱和供冷的要求，減少了設備的初投資。水源熱泵系統可應用于賓館、商場、辦公樓、學校、住宅等民用和商業場所。
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