目前水源熱泵冷熱水機組主要用于下列各種空調系統:①水環熱泵空調系統;②地源熱泵空調系統，該系統又可分為地表水熱泵系統、地下水熱泵系統和地埋管熱泵系統;③其他廢熱源空調系統。圖9-13是一種水源熱泵冷熱水機組的用于地下水源的實例。
水源熱泵冷熱水機組和空氣源熱泵冷熱水機組的工作原理基本相同。但按冷熱運行的切換方法不同可分為制冷劑流向切換和水管路切換兩種型式。前者應用于中小型容量范圍，后者多用于大型空調系統。圖9-14和圖9-15分別表示兩種不同型式機組的工作原理圖。從圖中可以看出水源熱泵冷熱水機組的工作原理和空氣源機組相同，也是由壓縮機、蒸發器、冷凝器和膨脹節流閥組成。
在圖9-14中，在制冷工況下，壓縮機將低壓制冷劑蒸氣壓縮后成為高壓制冷劑氣體進入水源側換熱器，通過與水的熱交換而使制冷劑冷凝為高壓液體，經節流裝置膨脹后進入負荷側換熱器。和負荷側的水介質進行熱交換后變為低壓蒸氣返回版縮機。在制熱工況下，通過四通閥的切換，使制冷工況時的冷凝器在這時變為蒸發器。而制冷工況時的蒸發器變為冷凝器。通過蒸發器吸收水的熱量，在熱泵循環過程中，從冷凝器向負荷側的熱量載體(水)放熱。
圖9-15中，制冷工況和制熱工況是通過水管路進行切換的，而制冷劑循環系統保持不變。在制冷工況時，水源供水經三通閥流向冷凝器而負載側冷凍水系統的回水經三通閥流向熬發器，在蒸發器中放出熱量降溫后向空調系統供水。在制熱工況時，4個三通閥進行切換改變流向實現制熱循環。
水源熱泵冷熱水機組的容量范圍為5~3000k W。換熱器可以是套管式換熱器、板式換熱器或殼管式換熱器，常用的壓縮機按容量大小分別采用轉子式、渦旋式、活塞式或螺桿式。
