A geotermikus hőszivattyú működését tekintve tulajdonképpen egy nagy teljesítményű hűtőgép, melyet elsősorban fűtésre és melegvíz készítésre használnak, de egy átkapcsolással hűtött vizet is tud keringetni a fűtési rendszerben, így épületek hűtésére is kiválóan használható.
Fő alkatrésze a kompresszor, ami belső zárt körforgásban olyan munkaközeget (gáz) keringet, melynek igen alacsony a forráspontja, és nagy nyomás alatt cseppfolyósodik. A körfolyamat tulajdonképpen a külső talajkör (hőforrás), a kompresszor munkakör, és a fűtés (hőleadó) körből áll. A körfolyamat hőforrása esetünkben talaj melegét hasznosító, a földbe lefúrt zárt rendszerű talajszonda. A hőszivattyúban keringő folyékony halmazállapotban lévő munkaközeg (gáz) magas nyomása egy nyomáscsökkentő szelep segítségével az elpárologtatóba jut és ott kb. 5 bar-ra nyomásra csökken, majd hevesen elpárolog, és kb. 0 °C-ra lehűl. A párolgáshoz szükséges hőt az úgynevezett elpárologtató oldali hőcserélőben a talajba lefelé induló folyadékáramból vonja el, annak hőmérsékletét 5 °C-kal hidegebbre lehűti. Az elvont hőmennyiséget a 8-12 °C-os hőmérsékletű talaj pótolni tudja. A szondában keringő víz-glikol keveréket 5-10 °C-os hőmérsékletűre melegíti, amit a hőszivattyú elpárologtató oldali hőcserélőjébe visszavezetünk. Ezt a talajhőt a munkaközeg átveszi és így kb. 5 °C-ra melegszik, ezután a kompresszor elszívattyúzza és 15 - 25 bar nyomásra sűríti, emiatt a kondenzátorban felmelegszik 40 - 60 °C-ra. Ezt a hőmennyiséget a kondenzátor oldali hőcserélő az épület fűtésnek, illetve a használati melegvíz tartálynak , medence fűtésnek stb. átadja. A körforgás a lecsapódás után nyomáscsökkentéssel folytatódik és ismét a talajból von el hőt a berendezés. A körforgásban a talajszonda teljesítménye olyan nagy, hogy képes pótolni a hőszivattyú által folyamatosan elvont kb. 5 °C-ot és a visszatérő folyadékot a föld mindig fel tudja melegíteni a szükséges bemenő hőmérsékletre. A hőszivattyú különleges előnye, hogy a hasznosítható hő 80-85%-át a föld 'ingyen' adja, ezért a berendezés hatásfoka 4-500 %-os. |