Альтернативой этой традиционной системе теплоснабжения могут служить теплонасосные установки (ТНУ), превращающие низкопотенциальную тепловую энергию окружающей среды (воды, грунта, воздуха), и тепловые отходы промышленных предприятий и коммунальных служб в тепловую энергию требуемого потенциала. Перенос теплоты от источника низкого потенциала (ИНТ) на более высокий температурный уровень осуществляется подводом механической энергии в компрессоре (парокомпрессионные ТНУ) или дополнительным подводом тепла (в абсорбционных ТНУ).

Применение ТНУ кардинально улучшает условия теплоснабжения: в 2 раза может быть сокращено потребление первичной энергии (органического топлива); система теплоснабжения становится децентрализованной, не требующей протяженных тепловых сетей; производство электроэнергии и связанный с ним выброс продуктов сгорания органического топлива могут быть вынесены за пределы населенных пунктов.

Эффективность использования ТНУ во многом связана с наличием (выбором) источника низкопотенциальной теплоты. ИНТ может быть выбран для широкого применения однотипных ТНУ в регионе: теплота фунта, грунтовых вод, воды естественных водоемов (в том числе морской воды) и т.п. но во множественных случаях применение ТНУ определяется локальными условиями конкретного потребителя: наличием местного ИНТ, особенностями использования произведенного тепла, особенностями местного энергоснабжения и др. В этом случае теплоснабжение с помощью ТНУ вполне может вписаться в имеющуюся централизованную систему города или поселка.

К настоящему времени наибольшее распространение в системах отопления зарубежных стран (США, Канады, Швеции, Дании, Нидерландов, Германии, Японии и др.) получили ТНУ парокомпрессионного типа. Мерой энергетической эфф. ТНУ этого типа может служить k преобразования энергии µ, характеризующий отношение отданного потребителю тепла к затраченной механической (электрической) энергии. В первом приближении можно считать, что µ в основном зависит от разницы требуемой для потребителя температуры теплоносителя и температуры источника тепла низкого потенциала. Оценки показывают [2], что для удачно спроектированных систем отопления k µ изменяется от 2,5 до 6- Отметим, что уже при µ >2,5-3 использование ТНУ может оказаться выгоднее, чем теплоснабжение от ТЭЦ и индивидуальных котельных.

По конструкции, принципу действия, составу оборудования, используемым рабочим телам ТНУ практически не отличаются от широко распространенных холодильных машин. Разработанные в России тепловые насосы производятся, заводами холодильного машиностроения и их широкому использованию для теплоснабжения нет никаких технических ограничений. ТНУ малой тепловой мощности (1-15 кВт) могут быть эффективно использованы для индивидуального теплоснабжения потребителей в сельской местности (индивидуальные дома, коттеджи, фермерские хозяйства и др.).