정수열원은 하천수(광역원수)열원보다 다양한 면에서 수열 시스템 성능 향상에 유리하다. 여러 단계의 수처리 과정을 거쳐 불순물이 제거된 물로, 하천수처럼 부유물이나 미생물 등 오염물질이 없어 시스템에 유입되는 이물질을 제거하는 장치(스트레이너)의 필요성이 낮다. 하천수(광역원수)를 사용할 수 있는 건물은 한정적이지만 정수망은 더 넓은 지역에 수열원을 공급할 수 있는 장점을 갖고 있다. 본 연구는 기존 하천수(광역원수)를 사용한 수열 냉난방 시스템과 달리 관로일체형 열교환기를 적용하여 관압 손실 최소화 및 필요 설비를 간소화하여 정수열원 사용의 효과를 극대화 하기 위해 개발된 수열 냉난방 시스템이다. 쉘 앤 튜브(Shell & Tube) 형태의 관로일체형 열교환기는 튜브측에는 정수열원이 흐르고 쉘측은 히트펌프 열매체가 흐르는 구조로 설계되어 있다. 실증 실험장치는 관로일체형 열교환기와 히트펌프 및 실내기를 일체화하여 기계실의 냉난방을 공급하도록 구성하였다. 본 연구의 실증 시험 결과 정수열원 수열 냉난방시스템은 하절기 운전시 시스템 COP 3.0 이상(최대 4.1)으로 안정적인 냉방을 공급하였으며, 동절기 운전시 정수온도 5도 이상인 경우 시스템 COP 2.0 이상으로 난방을 공급하였다. 정수열원의 효과적 사용을 위한 본 연구의 수열 냉난방 시스템 적용시 부대장치(밸브실, 스트레이너, 펌프 등)가 불필요하여 초기 설치 비용이 낮고, 높은 시스템 COP에 따른 운영비 절감 및 원수 관로 대비 풍부한 공급 여건으로 인해 진입장벽이 낮아져 수열에너지 사용 확대가 예상되며, 재생에너지 확대 보급에 따른 탄소저감 효과가 발생될 것이라 판단된다.