Тепловой насос имеет принципиальную имеет схему, изображенную на рисунке. Низкопотенциальный источник тепла, который использует тепловой насос, может быть скалистой породой, землей, водой или окружающим воздухом. Охлажденный теплоноситель, проходя по трубопроводу 1, уложенному в землю (озеро) нагревается на несколько градусов. Внутри теплового насоса теплоноситель, проходя через теплообменник 2, называемый испарителем, отдает собранное из окружающей среды тепло во внутренний контур теплового насоса.
1 - контур подачи низкотемпературного тепла;
2 - испаритель;
3 - компрессор;
4 - конденсатор;
5 - контур подачи высокотемпературного тепла;
6 - дроссельный клапан.
Тепловой насос использует хладоген, которым заполняют внутренний контур. Хладоген подбирается такой, чтобы мог закипать даже при минусовой температуре. Поэтому, даже когда совсем холодную воду прогоняют насосом через каналы испарителя 2, жидкий хладоген все равно испаряется. Далее пар втягивается в компрессор 3, где сжимается.
При этом его температура сильно увеличивается (до 90-100°С). Затем горячий и сжатый хладоген направляется в теплообменник конденсатора 4, охлаждаемый водой или воздухом. На холодных поверхностях пар конденсируется, превращаясь в жидкость, а его тепло передается охлаждающей среде. Воду используют в системе отопления или горячего водоснабжения 5, а хладоген, теперь снова жидкий, направляется на дросселирующий
игольчатый вентиль, проходя через который он теряет давление и температуру, а затем опять возвращается в испаритель. Цикл завершился, и будет автоматически повторяться, пока работает компрессор.
