水源熱泵與傳統的空調工作方式相同，唯一的區別是，在供熱情況下工作循環是相反的，熱泵吸取室外的熱量，釋放到房間里。水源熱泵在用于地下水熱泵系統中時，制冷劑吸取地下水的熱量，由液體蒸發為氣體。在這一過程中，蒸汽的溫度升高到設定溫度，從而產生熱流。高溫高壓液體經過膨脹閥后降溫至初始狀態，又開始新一輪的循環，以上就是水源熱泵整個工作流程。
由于受到不同地區相關的政策，水源的基本條件的不同；一次性投資及運行費用會隨著用戶的不同而有所不同。在不同地區不同需求的條件下，熱泵的投資經濟性會有所不同。水源熱泵也需要因地制宜，并不是所有地區都適合。對于從地下抽水回灌的使用一直以來備受爭議，理論上適合的地質結構，豐沛的水源，以及理想的土壤條件，是可以保證地下水的回灌可以得到良好實現的，但一些項目為一些私利使得地下水得不到合理的灌溉，從而影響了當地地質、水質，產生的潛在的危害。
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