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地下水热泵系统的应用也受到许多条件的限制。
首先，这种系统需要有丰富和稳定的地下水资源作为先决条件。通常10,000 m2的空调面积需要约120 m3/hr 的地下水量。
其次，地下水热泵系统的经济性还与地下水层的深度有关。如果地下水位较低，不仅成井的费用增加，运行中水泵的耗电量也增大，使系统的效率降低。此外，如过设计、施工不当，从地下抽出来的水经过换热器后很难再全部回灌到含水层内，造成地下水资源的流失。再者，如何保证地下水层不受污染也是一个难题。
常用的有单井和多井两种。单井系统在地下水位以上用钢套作为护套，直径和孔径一致。地下水位以下为自然孔洞，不加任何固井设施。典型孔径为150mm，孔深450m。多井系统是分别设抽水井和回灌井，两井之间保持一定的距离，抽水井和回灌井可定期交换使用。图2 表示了两种地下水井的热泵系统。
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