Принцип действия любого теплового насоса и геотермального насоса в частности весьма прост. Он уже реализован в бытовом холодильнике, хорошо известном нам. Происходит это примерно так: хладагент, проходя через испаритель, всегда нагревается до той температуры, которая на данный момент имеется у окружающей для самого теплообменника среды. После нагрева, хладагент закипает и затем испаряется. Следом компрессор сжимает весь полученный пар. Именно это позволяет нагревать сам воздух или же только рабочую жидкость именно отопительного контура. Эта рабочая жидкость проходит через другой теплообменник. На выходе уже получается теплоноситель, который имеет температуру до тридцати и шестидесяти пяти градусов. После этого сбрасывается давление, и хладагент поступает в испаритель вновь. Это принцип работы любого водяного теплового насоса.

Основное достоинство геотермального теплового насоса в том, что само испарение хладагента всегда производится при помощи источников тепловой энергии с низким потенциалом. При эксплуатации геотермального теплового насоса не нужны котел и другие источники, имеющие высокую температуру. Чтобы тепловой насос геотермальный работал достаточно эффективно, ему достаточно температуры теплоносителя, которая будет равна минус четырем градусам. Это – внешняя температура. Этой температурой обладают очень многие источники, являющиеся естественными. Это — земля, располагающаяся на определенной глубине, родники и грунтовые воды, глубокие водоемы, которые не промерзают зимой до дна, моря.

Следовательно, под землей или же на дне водоема в самом контуре циркулирует вода, которая нагревается до температуры грунта. Именно эта вода и поступает в тепловой насос. Уже непосредственно в насосе при помощи хладагента и компрессора нагревает теплоноситель до температуры35–65 °С.