Согласно одному из законов термодинамики мы знаем, что тепло неизбежно переходит от более нагретым к телам, которые нагреты меньше. Здесь, возникает вопрос — а можно ли создать среду, в которой тепло будет передвигаться в обратном направлении? На самом деле, можно, только для этого необходимы большие чем обычно затраты энергии.

Системы, способные перенести теплый воздух в обратном направлении, называются тепловыми насосами. Такие насосы представляют собой парокомпрессионную установку, состоящую из нескольких основных элементов. Данными элементами являются: конденсатор, компрессор, испаритель и расширительный вентиль. Процесс передачи тепла осуществляется при помощи газообразного хладагента, который переходит на вход компрессора. В свою очередь, компрессор сжимает поступающий газ для того, чтобы увеличить его давление и температуру (закон Менделеева-Клайперона), для того, чтобы передать горячий газ в теплообменник, который называется конденсатором. Уже здесь, газ снова становится жидкостью. Следующим этапом процесса становится понижение хладагента посредством расширительного вентиля.

Расширительный вентиль и компрессор в агрегате разделяют замкнутый контур на сторону низкого и сторону высокого давления. Проходящая через расширительный вентиль, определенная часть жидкости испаряется, вследствие чего понижается температура потока. Затем, поток поступает в теплообменник, который связан с внешней средой (к примеру, воздушный теплообменник, расположенный на улице). Низкое давление содействует испарению жидкости (она превращается в газ) при условии, что температура ниже, чем температура воздуха или грунта снаружи. В итоге, определенная часть тепла, которая находится во внешнем воздухе или грунте преобразуется во внутреннюю энергию хладагента, благодаря чему, он снова поступает в компрессор и контур замыкается.

Можно заметить, что компрессор служит в этом случае не столько для выработки тепла, сколько для его перемещения. Использование системы данного типа позволяет добиться теплопроизводительности конденсатора до 5 кВт, при затратах электрической мощности на привод компрессора всего в 1 кВт. При помощи теплового насоса можно осуществить не только отопление дома, но также, с его помощью можно охлаждать помещения в жаркое время года.

Систему водяного обогрева достаточно просто ввести в проект для самых разных целей — от душа до теплого пола.

Посредством теплового насоса можно вполне эффективно осуществлять отопление дома. Такая система не производит вредных выбросов в окружающую среду, так как работает без сжигания топлива. При осуществлении подсоединения к тепловому насосу 1 кВт электроэнергии, он вырабатывает до 5 кВт тепловой энергии. Это существенно снижает капитальные затраты, благодаря отсутствию газовых коммуникаций. Увеличивает безопасность эксплуатации за счет отсутствия взрывоопасного топлива. Дает возможность получения посредством одной установки отопления и горячей воды и кондиционирования.

По типам, системы отопления данного вида разделяются на бивалентные и моновалентные и отличаются друг от друга количеством источников тепла. Моновалентные оснащены одним источником, который может полностью покрыть потребность в отоплении в течение года. Бивалентные же обладают двумя источниками, для возможности увеличения диапазона рабочих температур. К примеру, тепловой насос функционирует до отметки температуры окружающей среды в -25 градусов С., а при дальнейшем уменьшении температуры, к работе также, подключается жидкотопливный, либо газовый котел.