Η αντλία θερμότητας είναι μια συσκευή που μεταφέρει θερμή ενέργεια από μια πηγή θερμότητας που ονομάζεται θερμική δεξαμενή. Οι αντλίες θερμότητες μεταφέρουν θερμική ενέργεια στην αντίθετη διεύθυνση από την πηγαία μεταφοράθερμότητας, απορροφόντας θερμότητα από ένα ψυχρό μέρος και απελευθερώνοντας την σε ένα θερμότερο. Η αντλία θερμότητα χρησιμοποιεί ένα μικρό μέρος της εξωτερικής ενέργειας για να επιτύχει το διεργασία μεταφοράς ενέργειας από την πηγή θερμότητας στην θερμική δεξαμενή. Ο συνηθέστερος σχεδιασμός μιας θερμικής αντλίας περιλαμβάνει τέσσερα κύρια μέρη: ένα συμπυκνωτή, μία εκτονωτική βαλβίδα, έναν εξατμιστή και ένα συμπιεστή. Το μέσο μεταφοράς θερμότηατας που κυκλοφορεί κατά μήκους των τεσσάρωνμ αυτών μερών ονομάζεται ψυκτικό (κάποιο είδους φρέον). Όταν η αντλία θερμότητας χρησιμοποιείται για θέρμανση, χρησιμοποιεί τον ίδιο βασικό ψυκτικό κύκλο που χρησιμοποιείται από ένα air- condition ή ένα ψυγείο, αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση – απελευθερώνοντας θερμότητα σε έναν ορισμένο χώρο απ’ ότι στο περιβάλλον. Στην προκειμένη περίπτωση, οι αντλίες θερμότητας γενικά αντλούν θερμότητα από το ψυχρότερο εξωτερικό αέραή από το έδαφος.

Σε κατάσταση θέρμανσης, οι αντλίες θερμότητας είναι 3 με 4 φορές πιο αποτελεσματικές από τις απλές θερμάστρες ηλεκτρικής αντίστασης χρησιμοποιώντας την ίδια ποσότητα ηλεκτρισμού. Ωστόσο, το τυπικό κόστος εγκατάστασης μίας θερμικής αντλίας είναι υψηλότερο από αυτό της ηλεκτρικής θερμάστρας. Αλλά όσο πιο αποδοτική είναι μία θερμική αντλία τόσο λιγότερη ενέργεια καταναλώνεται για να λειτουργήσει με αποτέλεσμα να είναι οικονομικότερη λύση σε βάθος χρόνου. Όπως σε κάθε συσκευή θέρμανσης, έτσι και στις αντλίες θερμότητας υπάρχουν διάφοροι παράγοντες που μπορούν να επιρρεάσουν την απόδοση τους όπως το κλίμα, οι θερμοκρασιακές αυξομειώσεις, η τεχνολογία της αντλίας, ο χειρισμός αλλά και το μέγεθος της.

Σχηματική αναπαράσταση μιας θερμικής αντλίας διαιρούμενου τύπου για τον καλοκαιρινό και το χειμερινό κύκλο αντίστοιχα.

Είδη αντλιών θερμότητας

1. Αντλίες θερμότητας αέρος / αέρος

Είναι αντλίες που διαθέτουν και στο σημείο Α και στο σημείο Β εναλλάκτη θερμότητας αέρα/ ψυκτικού. Είναι τα γνωστά σε όλους μας κλιματιστικά μηχανήματα διαιρούμενου τύπου (split type). Ειδικά στον διαιρούμενο τύπο το ένα στοιχείο (εναλλάκτης στη θέση Β) βρίσκεται μέσα στο σπίτι μας και προσλαμβάνει ενέργεια (αφαιρεί θερμότητα/ ψύχει τον χώρο) , και το άλλο σημείο (Α) είναι επίσης εναλλάκτης ψυκτικού μέσου / αέρα και αποβάλλει θερμότητα έξω από το σπίτι μας.

2. Αντλίες θερμότητας αέρος/ νερού

Οι αντλίες αυτές στην μια πλευρά (σημείο B) αντί για στοιχείο έχουν εναλλάκτη ψυκτικού μέσου/ νερού και αφαιρούν θερμότητα (ψύχουν νερό) αντί για αέρα. Με τις αντλίες αυτές δηλαδή, μπορούμε να αντλούμε θερμότητα (και άρα να ψύχουμε νερό) και να την αποβάλλουμε στο περιβάλλον (όπως γίνεται και στα κλιματιστικά μηχανήματα της προηγούμενης κατηγορίας).

3. Αντλίες θερμότητας νερού / νερού

Στις αντλίες αυτές και οι δύο εναλλάκτες είναι εναλλάκτες νερού, και το ψυκτικό μέσο μεταφέρει θερμότητα από τη μια μάζα νερού στην άλλη. Τέτοιες αντλίες, είναι οι υδρόψυκτες αντλίες θερμότητας με πύργο ψύξης και οι αντλίες νερού / νερού που χρησιμοποιούνται σε εγκαταστάσεις με γεωεναλλάκτη (γεωθερμικές).

4.Γεωθερμικές αντλίες θερμότητας

Οι γεωθερμικές αντλίες θερμότητας απορροφούν ποσά θερμότητας από τον φλοιό της γης. Ουσιαστικά  η αντλία εκμεταλλεύεται την θερμική ενέργεια από τον ήλιο και το έδαφος. Τέλος χρησιμοποιώντας αυτήν την ανανεώσιμη πηγή ενέργειας μπορούμε εύκολα να εξοικονομήσουμε το 65-70 % των αναγκών μας για την ετήσια ενέργεια θέρμανση και παραγωγή ζεστών νερών χρήσεις της κατοικίας μας.