Een TEO-systeem neemt water uit oppervlaktewater, zoals een rivier, een kanaal of een meer. Dit gebeurt via filters om te voorkomen dat het TEO-systeem vervuilt of verstopt. Meestal is er eerst een grof filter. Daarna wordt het water het systeem ingepompt. Voordat het water door de warmtewisselaar gaat, gaat het door een fijn filter. In de warmtewisselaar geeft het oppervlaktewater zijn warmte af. De warmte wordt overgedragen aan grondwater (bij een WKO) of direct aan het systeemwater dat naar de warmtepomp gaat. Daarna stroomt het water met een lagere temperatuur terug naar het oppervlaktewater. Als er gekoeld wordt, geeft het systeem warmte af aan het oppervlaktewater dat daardoor juist met een hogere temperatuur wordt geloosd.

Hoeveel warmte je uit oppervlaktewater kan winnen, is afhankelijk van:

• de stroomsnelheid van het water;
• de hoeveelheid water tussen het innamepunt en het uitlaatpunt van de installatie (met name bij beperkt stromend water, stilstaand water en water met een wisselende stroomrichting);
• de omvang en oppervlakte van het water;
• de toegestane temperatuursverandering vanwege de ecologie.

Rivieren, kanalen en plassen zijn geschikt voor TEO. Gemalen en stuwen zijn interessante locaties, omdat hier al waterbeweging is en er – in het geval van gemalen – pompen zijn.

De efficiëntie van het TEO is sterk afhankelijk van de locatie. Op een zonnige plek, zo dicht mogelijk aan het wateroppervlak, kan het systeem door het jaar heen de meeste warmte onttrekken. Het innamepunt moet altijd onder water staan. Bij wateren met sterk wisselende waterstanden, zoals rivieren, is dit een belangrijk aandachtspunt voor het ontwerp. De temperatuur van het uitgiftepunt mag de temperatuur van het innamepunt niet beïnvloeden. Anders werkt het systeem niet meer goed. Bij sterk stromend water komt de inname daarom stroomopwaarts te liggen en de uitstroom stroomafwaarts.