热泵系统的冷热源主要有水源、土壤源、空气源三种形式。水空调系统的水源又可根据水位的深浅分为地表水、地下水和地热水三种。地表水顾名思义，是指位于地球表面的水，如江、河、湖泊中的水；地下水一般指水位在地表面以下400米以内的含水层，出水温度一般低于25℃；而地热水则根据地质情况的不同位于地下几百米到几千米不等，出水温度通常在50℃左右，高的甚至可达80℃以上。一般来说，埋深越大，井水的出水温度也越高。
国外文献通常将抽水井和回灌井配套使用的地下水冷暖水空调系统称之为开式系统，而将利用地下埋管换热的土壤源热泵系统称为闭式系统；国内也有人把利用板式换热器将深井水和空调循环水隔离开的地下水源热泵系统称为闭式系统，而将井水直接送入热泵机组进行循环的空调系统称为开式系统。 
深井回灌式的地下水温空调系统，近年来发展较快，在我国的上海、浙江，北京、内蒙古等许多地区都有了工程应用实例。这种系统的显著特点是节能环保，系统运行效率高，投资成本及技术难度适中。地表水热泵系统的水源投资最少，但水源温度极易受到室外气象条件的影响，波动较大。而地热水系统由于其出水温度大都在45℃以上，可直接用于空调供热系统；但由于这种系统的钻井深度高达上千米，技术复杂，成井费用也较-方式要高得多。
地下水源热泵系统的地上部分，与传统的空调系统差别不大，技术相对成熟。由于土壤层的蓄热作用，深井水温度常年基本稳定，一般约比当地年平均气温高1~2℃。像我国东北北部地区水温在4℃左右，东北中南部地区10~14℃；华北地区14~18℃；中南地区22℃左右。正是由于这种冬季高于室外气温、夏季低于室外气温的水源条件，再加上水相对于空气具有较大的热容量，因此空调系统的能效系数较高，COP值一般在3.5~4.4之间。
地下水源热泵系统运行稳定，不存在空气源热泵在冬季运行时易出现的结霜问题；而且，系统的驱动能源为高品位电能，清洁无污染；一套系统可同时满足制冷、供热两种需求，应用灵活。
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