Quem tenha um frigorifico em casa ou um ar condicionado já teve a oportunidade de testemunhar a forma de funcionamento de uma bomba de calor, ainda que desconheça o termo bomba de calor. Todas estas máquinas o que fazem é transportar temperatura de um local aonde a temperatura é mais baixa para outro local com uma temperatura mais elevada. Frigoríficos e ar condicionados são bombas de calor e o que fazem é retirar temperatura de locais interiores mais frios para locais exteriores mais quentes, quando estão em modo de arrefecimento. As bombas de calor também têm a capacidade de transportar temperatura de um local mais frio para outro local mais quente, quando em modo de aquecimento.

Uma bomba de calor que utilize o ar como fonte de temperatura extrai o calor do exterior para o injectar no interior. Uma bomba de calor de subsolo/geotérmica funciona exactamente da mesma forma apenas utiliza como fonte de temperatura a estabilidade existente no subsolo.

O processo de elevação da temperatura e a sua transferência para o interior envolve um ciclo de evaporação, compressão, condensação e expansão. Um gás refrigerante como o R410A é utilizado como veículo de transferência de calor e que circula no interior da bomba de calor.

O ciclo começa quando o gás refrigerante frio passa pelo permutador de calor (evaporador) e absorve temperatura da fonte mais fria (liquido que circula no loop exterior), o líquido evapora transformando-se em gás uma vez que absorve a temperatura.

O refrigerante no estado gasoso passa no compressor aonde é pressurizado, elevando a sua temperatura acima dos 65ºC.

Este gás aquecido circula então num segundo permutador refrigerante-água aonde será retirada temperatura e forçada para o interior do edifício a uma temperatura que pode chegar aos 60ºC.

Com a perca de temperatura o refrigerante volta ao seu estado líquido. O líquido é arrefecido quando passa numa válvula de expansão aonde todo o processo inicia novamente.

Para que o sistema se torne num ar condicionado o fluxo é invertido.

Sistema em Loop Vertical Fechado É a solução mais comum em projectos de dimensão média ou de dimensão grande (normalmente potências superiores a 150 Kwt), ainda que esta também seja uma solução utilizada em projectos de menor dimensão. São feitos furos com um diâmetro de 125 mm, em que são colocados no interior um par de tubos de 32 mm cada. O furo é então preenchido com uma mistura de bentonite, areia e água, de forma a preencher os espaços entre a tubagem colocada e o subsolo, garantindo desta forma a permuta necessária. Os vários furos que possam ser feitos estão separados entre si por distâncias que rondam os 6 metros. A profundidade média destes furos é normalmente de 100 m. O colector que liga estes furos entre si é feito a pelo menos 1 m de profundidade, sendo simplesmente enterrado a esta profundidade.