水源熱泵空調(diào)機組的工作原理和一般的空氣源熱泵空調(diào)機組相同。僅是機組的室外側(cè)換熱器不是空氣一制冷劑換熱器而是水一制冷劑換熱器。制冷工況運行時，利用制冷劑蒸發(fā)將空調(diào)空間中的熱量取出，放熱給水源側(cè)。制熱工況運行時則利用制冷劑蒸發(fā)吸取水源側(cè)的熱量，通過室內(nèi)側(cè)換熱器放熱至空調(diào)空間。圖9-27示出了水源熱泵空調(diào)機組的工作原理。和空氣源熱泵空調(diào)機組一樣，制冷和制熱的工作循環(huán)的切換是依靠四通換向閥來完成的。

水源熱泵空調(diào)機組目前主要用于水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)，也可用于地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)(包括地下水、地表水和地埋管熱泵系統(tǒng))。由于水源熱泵空調(diào)機組的熱源(熱匯)來自水介質(zhì)，而水環(huán)系統(tǒng)和地源系統(tǒng)的水源側(cè)其有溫度較高和穩(wěn)定的特性，因而機組能效比較空氣源機組有顯著的提高，是一種理想的節(jié)能產(chǎn)品。當(dāng)用于水環(huán)空調(diào)系統(tǒng)中時，是用水環(huán)路將小型的水源熱泵空調(diào)機組并聯(lián)在一起構(gòu)成一片以利用低位能源和回收建筑物內(nèi)部余熱為主要特點的制冷供暖空調(diào)系統(tǒng)。

國外20世紀(jì)70年代已得到廣泛應(yīng)用，我國則自20世紀(jì)90年代開始在上海、廣州和北京等大城市中推廣應(yīng)用。當(dāng)用于地源熱泵系統(tǒng)時，則需要創(chuàng)造供水條件，包括打造水井或添置地下?lián)Q熱器等條件。