Принцип работы теплового насоса аналогичен холодильнику. Только в холодильнике тепло переносится из внутренней камеры на заднюю стенку, а в тепловом насосе из окружающей среды в систему отопления.

Тепловой насос работает по принципу цикла Карно, впервые описанном еще в 1824 году и нашедший практическое описание в 1852 году лордом Кельвином.

1. Рассол* циркулирует в коллекторе и поглощает тепловую энергию из земли, воздуха или воды.
2. Тепловой насос имеет теплообменный элемент, называемый испарителем. Тепловая энергия в нем переходит от рассола к хладагенту** (при испарении вещество поглощает тепло). Это вещество имеет низкую температуру кипения, что заставляет его вскипеть и превратиться в газ.
3. Давление хладагента увеличивается с помощью компрессора, что приводит к увеличению его температуры и делает его пригодным для использования в отоплении.
4. В конденсаторе хладагент передает тепловую энергию в отопительную систему дома (при конденсации вещество отдает тепло). Хладагент охлаждается.
5. В расширительном вентиле давление хладагента падает и он переходит в жидкую форму. Хладагент возвращается в испаритель, и процесс начинается сначала.

* Рассол – это незамерзающая смесь, например на основе спирта или гликоля.
** В настоящее время используется только экологически безопасные хладагенты, такие как углекислота или углеводороды. Раньше использовался Фреон.

Грунт
Не требуется бурение Почва имеет стабильную температуру Низкие затраты на установку	Тепловой насос собирает тепло грунта с помощью коллектора, уложенного на глубину около метра.
Скважина
Нет необходимости в большом участке Скважина имеет стабильную температуру на протяжении всего года Не влияет на участок	При использовании в качестве источника тепла скважины, в нее опускается коллектор, имеющий U-образную форму. Не обязательно использовать одну очень глубокую скважину, можно пробурить несколько неглубоких, более дешевых скважин, главное получить общую расчетную глубину.
Водоём
Нет необходимости в большом участке Водоём имеет стабильную температуру Не влияет на участок	Используется коллектор, уложен- ный на дно водоёма чтобы собирать солнечное тепло, накопленное за лето. Принцип тот же, что и в случае с грунтовым коллектором.
Воздух
Низкие затраты на установку Не влияет на участок	Использование воздушного теплового насоса освобождает от необходимости бурить или копать. Вместо этого вы получаете тепло из окружающего воздуха с помощью внешнего блока. Все ключевые компоненты находятся внутри здания, что предотвращает их от повреждения.