Tepelná čerpadla využívající jako zdroj tepla energii obsaženou v zemi nebo ve spodní vodě Ve výparníku (výměníku tepla) dochází k přenosu energie z primárního média do chladiva. Chladivo získáním tepla z primárního média přechází do plynného stavu a přechází do kompresoru, kde je stlačeno a tím se dále zvýší jeho teplota. V kondenzátoru (výměníku tepla) se chladivo ochladí a přejde opět do kapalného stavu. Jeho energie se zde předala topnému médiu, které slouží k vytápění, systému ohřevu vody nebo ohřevu vzduchu. Expanzní ventil reguluje průtok chladiva okruhem a udržuje tak tlakový rozdíl mezi jeho vysokotlakou a nízkotlakou částí.
Ve spodní podpovrchové vrstvě půdy, tzv. „podpovrchové geotermální vrstvě“ se skrývá zdroj tepla, který je možno využívat celoročně, protože má v podstatě konstantní teplotu. je možno jej využívat pro jakýkoli typ budovy, velkou či malou, veřejnou či soukromou. V různých oblastech je též tento způsob nazýván „vrt, kolektor ve vrtu, vertikální kolektor“. Vyžaduje minimum prostoru a hlubinný vrt je možno provést i na nejmenších parcelách. Proto představuje nejlepší řešení při přechodu od vytápění fosilními palivy na vytápění geotermální energií. Stejně jako u plošného kolektoru v uzavřeném systému cirkuluje nemrznoucí směs (směs vody s prostředkem proti zamrzání). Podle projektovaného výkonu vašeho tepelného čerpadla vám specializovaná firma určí hloubku a počet vrtů, do nichž se pak uloží plastové hadice vytvarované do tvaru písmene U. Hadice se zasypou a upěchují, aby bylo dosaženo dokonalého přenosu tepla.
Plošný kolektor
Během léta slunce prohřívá povrchovou vrstvu půdy. Teplo se v půdě akumuluje buď přímou absorpcí nebo se do ní dostává prostřednictvím dešťových srážek nebo přenosem ze vzduchu. Použití této energie pro vytápění přináší značné provozní úspory. Nejvyšší výtěžnost tepelné energie se dosahuje z půdy s vysokým obsahem vody. Teplo se z půdy získává pomocí do země uložených plastových hadic. V hadicích cirkuluje nemrznoucí směs, která neohrožuje životní prostředí. Půda nad zemními kolektory nesmí být za žádných okolností neprodyšně zakryta například budovami, asfaltem nebo betonem. Pro instalaci zemních kolektorů není třeba povolení. Doporučuje se uložení asi o 20 cm pod úroveň nezámrzné hloubky.
Spodní voda
Pokud je k dispozici snadno přístupná spodní voda, je možné ji využít jako zdroje tepla, protože její teplota se udržuje během celého roku mezi 7 a 12 °C. Nedoporučujeme však čerpat vodu pro účely vytápění jednogeneračních a dvougeneračních rodinných domků z hloubky větší než 15 m. Pak se již toto řešení stává neúměrně nákladným. Je třeba dodržet vzdálenost 10 až 15 m mezi sací studnou a vsakovací studnou a dále je třeba posoudit směr toku spodní vody, aby nedošlo k tzv. „zkratování průtoku vody“. Tato instalace vyžaduje povolení a musí splňovat příslušné předpisy. Získat povolení však není pro spotřebiče NIBE problém, protože firma NIBE je certifikována podle ISO 14001 (šetrnost výroby k životnímu prostředí). Optimální ochrany podle §7 MWG dosáhneme použitím vloženého výměníku mezi okruhem spodní vody a tepelným čerpadlem.
