Тепловой насос - термодинамическая установка, в которой теплота от низкопотенциального источника передается потребителю при более высокой температуре. При этом затрачивается механическая энергия. Источником низкопотенциальной тепловой энергии может быть тепло как естественного, так и искусственного происхождения. В качестве естественных источников низкопотенциального тепла могут быть использованы: тепло земли (грунта); подземные воды (грунтовые, артезианские, термальные); вода естественных и искусственных водоемов (рек, озер, морей, прудов, водохранилищ); наружный воздух. В качестве искусственных источников низкопотенциального тепла могут выступать: удаляемый вентиляционный воздух; канализационные стоки (сточные воды); промышленные сбросы; тепло технологических процессов; бытовые тепловыделения.
В качестве источников тепла в небольших системах на базе тепловых насосов широко используются наружный и отводимый воздух, почва и подпочвенная вода, для систем большой мощности применяются морская, озерная и речная вода, геотермические источники и грунтовые воды. В Москве, в микрорайоне Никулино-2 в 1998-2002 годах была построена теплонасосная система горячего водоснабжения многоэтажного жилого дома. В качестве низкопотенциального источника тепловой энергии для испарителей тепловых насосов используется тепло грунта поверхностных слоев Земли, а также тепло удаляемого вентиляционного воздуха. Такая система также допускает использование тепла сточных вод. Установка для подготовки горячего водоснабжения (рис.1)

расположена в подвале здания. Она включает в себя следующие основные элементы: парокомпрессионные теплонасосные установки (ТНУ); баки-аккумуляторы горячей воды; системы сбора низкопотенциальной тепловой энергии грунта и низкопотенциального тепла удаляемого вентиляционного воздуха; циркуляционные насосы, контрольно-измерительную аппаратуру.
Основным теплообменным элементом системы сбора низкопотенциального тепла грунта являются вертикальные грунтовые теплообменники коаксиального типа, расположенные снаружи по периметру здания. Эти теплообменники представляют собой 8 скважин глубиной от 32 до 35 м каждая, устроенных вблизи дома. Система сбора низкопотенциального тепла удаляемого вентиляционного воздуха предусматривает устройство в вытяжных вентиляционных камерах теплообменников-утилизаторов, гидравлически связанных с испарителями теплонасосных установок. В этом случае обеспечивается более глубокое охлаждение вытяжного воздуха и использование его тепла в тепловых насосах для получения горячей воды.

Система (рис.2) решена следующим образом. Из вентиляционных шахт (1) удаляемый воздух собирается в коллектор (6) и из него вытяжным вентилятором (2) прогоняется через теплообменник-утилизатор (3), охлаждается и выбрасывается в атмосферу. Теплообменник-утилизатор связан с испарителем теплового насоса (5) промежуточным контуром при помощи циркуляционного насоса (4). От конденсатора теплового насоса полезное тепло отводится в систему горячего водоснабжения. Поскольку режим работы тепловых насосов, использующих тепло земли и тепло удаляемого воздуха, постоянный, а потребление горячей воды переменное, система горячего водоснабжения оборудована баками-аккумуляторами. Использование тепловых насосов в системах горячего водоснабжения зданий//Сантехника.