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地表水地源热泵系统，由潜在水面以下的、多重并联的塑料管组成的地下水热交换器取代了土壤热交换器，与土壤热交换地源热泵一样，它们被连接到建筑物中，并且在北方地区需要进行防冻处理。地表水地源热泵系统的热源是池塘、湖泊或河溪中的地表水。
它的优点是系统简便易行，初投资较低。缺点是地表水地源热泵系统也受到自然条件的限制此外，由于地表水温度受气候的影响较大，与空气源热泵类似，环境温度越低热泵的供热量越小，而且热泵的性能系数也会降低一定的地表水体能够承担的冷热负荷与其面积、深度和温度等多种因素有关，需要根据具体情况进行计算这种热泵的换热对水体中生态环境的影响有时也需要预先加以考虑。
总体来说，所有地源热泵系统都有着突出的技术优点高效、节能、环保、无污染，地源热泵系统在冬季供暖时，不需要锅炉或增加辅助加热器，没有氮氧化物、二氧化硫和烟尘的排放，因而无污染由于是分散供暖，大大提高了城市能源安全运行和文护费用低，简单的系统组成，使得地源热泵系统无需专人看管，也无需经常文护简单的控制设备，运行灵活，系统可靠性强节省占地空间，没有冷却塔和其它室外设备，节省了空间和地皮，并改善了建筑物的外部形象较长的使用寿命，通常机组寿命均在巧年以上供暖空调的同时，可提供生活热水。
1.3 发展趋势
随着我国对可再生能源应用与节能减排工作的不断加强，水地源热泵市场的潜力也被广泛认知。近年来水地源热泵的推广应用步入了发展的快车道，据《2010年中国中央空调市场报告》中的数据显示，2010年度全国水地源热泵市场的整体容量达到22亿元，相比2009年度增长达22.2 %。总体来说，水地源热泵在我国长江黄河流域、东北、西北、华北等对冷热需求较大的地区具有较高的适用性，对南方部分只有夏季冷量需求而无冬季热量需求的地区也有一定的适用性，对于那些由于受条件限制不能用煤、电、燃气采暖供冷的地区可以说是最佳的一种选择。但是就其发展来看，区域性还是比较明显。华北、华东、东北地区使用范围较广。
目前，我国城乡既有建筑总面积约400亿m2，其中城镇约为160亿m2，在城镇中居住建筑面积约为105亿m2，其中能达到建筑节能标准的仅占5 %，其余95 %都是未来需要陆续进行节能改造的高能耗建筑同时，我国每年新增房屋建筑面积约20亿m2，预计到2020年底，我国新增的房屋面积将近300亿m2，新增城镇民用建筑面积将100~150亿m2。随着人民生活水平提高，我国采暖线也将逐步南移，采暖面积会逐步增大，新建建筑将有70亿m2以上需要供暖。
据专家测算，目前我国发电装机容量为5.08亿kW，百米内地下水每年可采集的低温能量约为2.2亿kW，相当于其43 %，近百米内的土壤每年可采集的低温能量相当于1.5兆kW，则是其2950倍，浅层地能的应用仍然有相当大的市场发展空间，如果全国每年在1亿m2建筑中推广应用地源热泵系统供暖空调，则每个采暖季可替代374万吨左右标煤，或25亿m2左右天然气，削减约6.4万吨氮氧化物、933万吨二氧化碳约16万吨颗粒物的排放。
基于此种情况，建设部提出，在“十一五”期间，推广浅层地能使其使用面积达到2.4亿m2。同时，北京市发改委表示，北京将继续大力推广浅层地能，作为现行供暖的替代能源。今后凡政府投资的项目如政府机构、医院、学校等公共建筑，有条件的要优先使用浅层地能。未来几年，北京市将有更多建筑采用浅层地能来供暖。