利用冷卻塔和輔助熱源的水環熱泵系統 如圖52-21所示，這是一種利用有限容積環路循環水體作為熱源和熱匯的熱泵機組。由于環路容積中水從有限，夏季隨著供冷負荷(冷凝器散熱量)的增大，環路中水溫會迅速升高至冷凝器所容許的上限溫度35℃。為控制環路中水溫不致超出這一上限值，便得開動冷卻塔進行排熱。在冬季隨若供暖負荷《需從水體中吸取的熱量)增大，環路中水體溫度會不斷下降，甚至會達到冰點。為避免這一現象，便得提供輔助熱源(廢熱、電熱水器或鍋爐)予以支持，使其中水溫始終保持在10~15℃的范圍內。
水環熱泵系統的節能性，主要可體現在四個方面:①夏季運行時其制冷采用的是水冷卻方式，相對空氣源熱泵的風冷方式而言，其運行性能系數顯然遠遠高于后者;②在冬季當用戶有低溫廢熱可供利用的情況下，采用這種系統的節能效果會更為明顯;③在春秋季甚至在冬季當一個系統中同時有建筑物內區供冷要求和周邊區供暖要求時，內區的排熱可借機組的作用得到回收，用于周邊區的供暖;④上述是針對大型公用建筑的應用情況而言，對于工業廠房，例如:各類工業潔凈室、散熱密度大的電氣控制室、計算機房、生產工藝用制冷冷卻設備等，即使是在冬季也需供冷，其制冷設備的冷卻水系統若能與熱泵機組的水環系統相結合，為之提供熱源，定會取得很好的節能效果。
當然，水環熱泵系統的好處還遠不止這些，其他還有諸如:用戶使用靈活，計費方便，設計、施工簡便。水管不需保溫，可減少敷設管道占用空間，降低建筑層高等。
