Основая парадигма работы теплового насоса — простая, она аналогичен парадигме работы холодильных машин (холодильников). Теплонасос — это теловая машина, тогда как холодильник, в терминах физики, — обратная тепловая машина. Давайте рассмотрим простую схему работы, в качестве примера возьмем «земляной» насос илинасос «непосредственного испарения», который ещё называют геотермальный.
В насосе такого типа сам теплоноситель (т.е. замерзающая жидкость) плавно перетекает по или внешнему контуру (или коллектору). Это тгрна уложенная в землю на глубину 2-3 метра. Она нагревается от грунта на пару градусов. Затем теплоноситель перемещается в теплообменник-испаритель. Это такая емкость, в которой непосредственно происходит передача энергии от теплоносителя к хладагенту. Это жидкость, которая превращается в пар (газообразное состояние) при не очень высокой температуре (поэтому и используется). Немного поднагревшись от в теплообменнике от теплоносителя, этот хладагент преобразуется в газ, и собственно «испаряется» (поэтому такое название — испаритель) и затем перемещается в компрессорный блок теплонасоса.
Он производит сжатие хладагента, тем самым увеличивая его давление, за счет этого происходит сильное увеличение температуры. После этого горячий хладагент поступает в другой теплообменник — в этом случае конденсатор. В нём происходит передача тепловой энергии от хладагента ко второму теплоносителю, протекающему в отопительных радиаторах. Одновременно с этим, хладагент охлаждается и конденсируется — т.е. переходит в жидкое состояние. Далее хладагент поступает в теплоноситель — испаритель, и цикл повторяется.
Таким образом, за счет этих агрегатов теплового насоса — теплообменников (конденсатора и испаврителя), и компрессора, энергия грунта передаётся в отопительные радиаторы.
Классическое оборудование для охлаждение, например бытовой холодильник, работает схоже, однако с учетом того, что холодильной установки тепло перемещается во вне. При этом среда изнутри холодильной машины охлаждается — так и работает заморозка в домашнем холодильнике, поэтому мы имеем возможность хранить замороженные продукты.
