Вариантов обеспечения жилых помещений теплом и горячей водой может быть несколько: использование отопительных котлов, бойлеров, теплых полов, электрообогревателей и т. д. Впрочем, наряду с этими традиционными системами существуют и более прогрессивные, пока еще малознакомые потребителю устройства – например, тепловые насосы.
Тепловые насосы представляют собой компактные экономичные и экологически чистые системы отопления, позволяющие получать тепло для горячего водоснабжения и отопления от частных коттеджей до многоквартирных жилых домов за счет использования тепла низкопотенциального источника (грунтовых и артезианских вод, озер, морей, грунта, земных недр) путем переноса его к теплоносителю.

По прогнозам Мирового энергетического комитета (МИРЭК), примерно к 2020 году большинство развитых стран мира перейдет к теплоснабжению посредством тепловых насосов. Эти устройства уже более четверти века с успехом используют в быту и промышленности в Европе и Соединенных Штатах.
Любой тепловой насос состоит из трех основных агрегатов: теплообменника (испарителя), компрессора (повышающего давление) и конденсатора. Эти агрегаты связаны между собой замкнутым трубопроводом. В системе трубопровода циркулирует хладагент, который в одной части цикла представляет собой жидкость, а в другой – газ (хладагент заправляется в систему один раз и навсегда). При каждом тепловом насосе необходимо наличие источника тепла, температура которого настолько низка (0–25°C), что его невозможно использовать непосредственно. Источником тепла может выступать скалистая порода, земля (грунт) или вода.

Принцип действия теплового насоса следующий. Охлажденный теплоноситель, проходя по трубопроводу, уложенному в землю или по дну озера, нагревается на несколько градусов. Затем внутри теплового насоса теплоноситель, проходя через теплообменник (испаритель), отдает собранное в окружающей среде тепло во внутренний контур теплового насоса, заполненный хладагентом. Хладагент имеет очень низкую температуру кипения. Проходя через испаритель, он превращается из жидкого состояния в газообразное. Это происходит при низком давлении и температуре –5°C. Из испарителя газообразный хладагент попадает в компрессор, где сжимается до состояния высокого давления и высокой температуры. Далее горячий газ поступает во второй теплообменник, конденсатор. В конденсаторе происходит теплообмен между горячим газом и теплоносителем из обратного трубопровода системы отопления дома. Хладагент отдает свое тепло в систему отопления, охлаждается и снова переходит в жидкое состояние, а нагретый теплоноситель системы отопления поступает к отопительным приборам.

После прохождения через конденсатор жидкий хладагент может быть еще охлажден, а температура воды прямого трубопровода системы отопления повышена посредством дополнительно установленного сабкулера (сабкулер – устройство, обеспечивающее извлечение дополнительной энергии). При прохождении хладагента через специально редукционный клапан давление его (хладaгента) понижается, и тогда он снова попадает в испаритель, а затем во внешний контур системы. Так цикл повторяется снова.
Подбор мощности теплового насоса, а также источника тепла зависит от многих факторов: энергетических потребностей дома, его изоляции, года постройки, установленной отопительной системы и т. д. Разумеется, при расчете параметров будущей системы рекомендуется пользоваться услугами специалистов той фирмы, у которой вы приобретаете оборудование. Тепловые насосы Waterkotte рассол – вода используют свободную энергию, которая передается через теплообменник смеси антифриза и воды, так называемому рассолу. В качестве теплового источника можно использовать различные системы.

- Земляной коллектор: Для забора тепловой энергии из почвы на глубину промерзания приблизительно 1.2 - 1,4 м укладываются горизонтальные грунтовые коллекторы, по которым циркулирует рассол. На территории, где расположен коллектор, нельзя располагать
строения.
- Грунтовые воды: Тепловые насосы вода-вода извлекают требуемое тепло из грунтовых вод, температура которых даже зимой находится в диапазоне от +7 °C до +12 °C. Высокая эффективность работы отопительной системы может быть достигнуто с помощью комбинирования теплового насоса Waterkotte вода-вода с низкотемпературной тепловой системой. Необходимым условием является наличие достаточного количества воды надлежащего качества и разрешение государственных органов охраны водных ресурсов.

- Самым эффективным методом для Дальнего Востока является использование земляных зондов. Бурятся несколько скважин диаметром 121-125 мм и глубиной не больше 100 м. В них опускается U – образный зонд, изготовленный из высококачественного полепропелена, с хорошей теплопроводимостью. Именно он является основным проводником тепла.

Тепловые насосы можно использовать не только для системы отопления в доме, но также и для передачи тепла в систему бытового горячего водоснабжения высокой эффективности в соответствии с возникающими потребностями. Сочетание теплового насоса для нагрева и вытяжного вентилятора может, например, быть привлекательным альтернативным решением. Тепловой насос обеспечивает дом оптимальным теплоснабжением, исходя из температуры окружающего воздуха. Вентиляционный блок удаляет загрязненный воздух из помещений с вытяжной вентиляцией (кухня, ванная, туалет) по системе вытяжных воздуховодов. Отходящая теплота, содержащаяся в вытяжном воздухе, используется для системы бытового горячего водоснабжения с помощью воздухо-водяного теплового насоса, встроенного в вентиляторный блок. Свежий внешний воздух поступает в помещения через клапаны, встроенные во внешние стены. Летом тепловой насос может работать в обратном режиме, т.е. охлаждать помещение.
Тепловые насосы Waterkotte значительно более экономичны, чем обычное отопление с помощью нефти и газа. Затраты на эксплуатацию таких насосов могут быть в три раза ниже в сравнении с другими системами. Фактически, при работе тепловых насосов не требуется проводить техническое обслуживание. В отличие от систем отопления, работающих на нефти и газе, не требуется проводить регулярные проверки с помощью службы инспекции дымоходов и/или проводить работы по техническому обслуживанию с привлечением техников. Для тепловых насосов не требуется иметь дымовую трубу или цистерну для нефти. Не надо постоянно покупать эту самую нефть. Также вам не потребуется тратить большие деньги на подключение газопровода. Вы не будите зависеть от повышения цен на природные ресурсы. При анализе общих затрат при эксплуатации различных систем отопления необходимо учитывать указанную экономию средств.