冬季，水源熱泵機組中的閥門A1, B1, C1, D1開啟，閥門A2, B2, C2, D2關閉，深井泵從抽水井中抽出的地下水經過處理，通過板式換熱器6把熱量傳遞給中間介質水，中間介質水在經過蒸發器4，通過熱泵機組將熱量轉移到熱泵機組的冷凝器2，進一步給空調末端系統供熱;夏季，水源熱泵機組中的閥門A1, B1, C1, D1關閉，閥門A2, B2, C2,D2開啟，熱泵機組中的蒸發器4的制冷劑吸收空調末端系統的熱量，通過熱泵機組中的冷凝器2。將熱量傳遞給中間介質水，再通過板式換熱器將熱童傳遞給地下水，吸收了熱量的地下水再通過回灌井回灌到地下同一含水層內。
地下水水溫幾乎與全年平均環境溫度相同，夏季可獲得較低的冷凝溫度，冷卻效果好于風冷式和冷卻塔式，機組效率提高;冬季可以獲得較高的蒸發溫度，熱泵機組的能效比提高。水體的溫度一年四季相對穩定，其波動的范圍遠遠小于空氣的變動，是很好的熱泵熱源和空調冷源，水體溫度較恒定的特性，使得熱泵機組運行更可靠、穩定，也保證了系統的高效性和經濟性。不存在空氣源熱泵的冬季除宙、制熱不穩定等難點問題。但是地下水的過度開采會引發地下水資源枯竭、地而沉降、河道斷流以及海水入侵等地質災害。所以為了保護地下水資源，要求100%回灌地下水，并且回灌到原水層，可以形成取水、回灌水之間的良性循環，及保障了地下水源熱泵系統運行的穩定性，又避免了因為地下水資源改變而導致的地質災害。
