水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)是指小型的水/空氣熱泵機(jī)組的一種應(yīng)用方式，即用水環(huán)路將小型的水/空氣熱泵機(jī)組并聯(lián)在一起，構(gòu)成一個(gè)以回收建筑物內(nèi)部余熱為主要特點(diǎn)的熱泵供暖、供冷的空調(diào)系統(tǒng)。
水源熱泵系統(tǒng)由水源熱泵機(jī)組、水環(huán)路、排熱設(shè)備(冷卻塔)、輔助熱源的電鍋爐或其他熱源及循環(huán)水泵水系統(tǒng)控制箱和室內(nèi)溫控器，必要時(shí)增加蓄熱水箱、熱交換設(shè)備等構(gòu)成。
水源熱泵機(jī)組由壓縮機(jī)、空氣一制冷劑熱交換器、水一制冷劑熱交換器、四通換向閥、毛細(xì)管和節(jié)流閥等組成.水源熱泵機(jī)組在供冷工況卞運(yùn)行時(shí)，空氣一制冷劑熱交換器作為蒸發(fā)器，制冷劑冷凝熱通過水一制冷劑熱交換器由水帶走;水渾熱泵機(jī)組在供熱工況下運(yùn)行時(shí)，空氣一制冷劑熱交換器作為加熱器，制冷劑蒸發(fā)所需要的熱量則通過水一制冷劑熱交換器由水補(bǔ)給。
水環(huán)路中的循環(huán)水既吸收供冷水源熱泵機(jī)組的廢熱，又為供熱水源熱泵機(jī)組補(bǔ)給熱量。循環(huán)水供水溫度應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)，當(dāng)供水溫度達(dá)到高限時(shí)，啟動(dòng)排熱設(shè)備。當(dāng)供水溫度達(dá)到低限時(shí)，輔助熱源投入運(yùn)行。
輔助熱源(加熱設(shè)備)的作用:建筑物周邊的水/空氣熱泵機(jī)組在冬季供熱工況運(yùn)行時(shí)，機(jī)組從水環(huán)路中吸取熱量，如果內(nèi)區(qū)的機(jī)組向環(huán)路釋放的熱量少于周邊區(qū)從環(huán)路吸取的熱量時(shí)，環(huán)路中的水溫將會(huì)下降，當(dāng)水溫降到13℃時(shí)，就必須投入加熱設(shè)備，將熱量加給水環(huán)路。為此，水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選用加熱設(shè)備。
目前，加熱方式主要有兩種，一是水的加熱設(shè)備將外部熱量加入循環(huán)管路中；二是空氣電加熱器將外部熱量直接加人室內(nèi)循環(huán)空氣中。
在用燃油(氣)鍋爐作為加熱設(shè)備時(shí)，應(yīng)注意，其供水最低溫度為60℃，.以防煙氣中水分在鍋爐中冷凝，出現(xiàn)低溫腐蝕。為此，加熱設(shè)備要與閉式環(huán)路并聯(lián)，通過調(diào)節(jié)閥使高溫的鍋爐水與環(huán)路回水進(jìn)行混合，以保證環(huán)路水溫不低于下限值。同時(shí)為了保證通過鍋爐的水量恒定不變，需要增加一個(gè)旁通管路。
蓄熱水箱：在水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)中常設(shè)低溫(或高溫)蓄熱水箱，以改善系統(tǒng)的運(yùn)行特性。應(yīng)該注意低溫蓄熱水箱和高溫蓄熱水箱的作用是完全不同的。典型的水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)通過水環(huán)路實(shí)現(xiàn)了熱量的空間轉(zhuǎn)移(如從內(nèi)區(qū)轉(zhuǎn)向周邊區(qū))，然而，每時(shí)每刻內(nèi)區(qū)需要轉(zhuǎn)移的熱量與周邊所需要的供熱量之間難以平衡，為此水環(huán)路可設(shè)一個(gè)低溫蓄水箱，這樣水系統(tǒng)又可實(shí)現(xiàn)熱量在時(shí)間上的轉(zhuǎn)移。也就是說，內(nèi)區(qū)制冷機(jī)組向環(huán)路釋放的冷凝熱與周邊區(qū)制熱機(jī)組從環(huán)路吸取的熱量可以在一天內(nèi)或更長(zhǎng)的周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)熱量平衡。從而，降低了冷卻塔和水加熱器的年耗能最。但是冷卻塔和水加熱器的容量不能減少，這是因?yàn)閻毫犹鞖獾某掷m(xù)性往往又要求冷卻塔或水加熱器按最大負(fù)荷運(yùn)行。高溫蓄熱水箱的功能是夜間利用用電低谷期電能來加熱水，供白天用電高峰期使用，此時(shí)不能吸收建筑內(nèi)區(qū)的余熱量。高溫蓄熱水箱內(nèi)的水一般加熱到82 ℃，甚至更高，所以高溫蓄水箱與環(huán)路并聯(lián)，通過三通混合閥把環(huán)路水溫維持在所要求的最低溫度。
