Energetsko najbolj učinkovito zagotavljanje primernega ogrevanja bivalnega okolja so trenutno toplotne črpalke. Omogočajo ogrevanje in tudi hlajenje na različne načine in z uporabo obnovljivih virov iz naše okolice. Toplotne črpalke lahko pridobijo toploto iz zraka, iz zemlje ali iz vode in jo nato prenesejo v hišo, kjer temperaturo dvignejo na potrebno raven.

Toplotne črpalke zrak voda za ogrevanje sanitarnih voda izkoriščajo toploto zraka in delujejo do -20 stopinj Celzije, ogrevalni sistem pa lahko segrejejo do 65 stopinj Celzija. Take črpalke so učinkovite na področjih, ki imajo milejše podnebje in tam lahko pokrivajo celotne potrebe po toploti. Na področjih z manj milim podnebjem pa je treba črpalke zrak voda kombinirati z drugimi načini ogrevanja in tako niso najbolj primerne.

Toplotne črpalke voda voda izkoristijo temperaturne razlike podtalne vode, saj se jo lahko uporablja kot vir toplote, če je na sprejemljivi globini. Izkoristek take črpalke je zelo visok, saj ima podtalna voda skozi vse leto približno enako temperaturo.

Toplotne črpalke zemlja voda pa za ogrevanje izkoriščajo toploto, ki se skozi leto nabira v zemlji. Zemlja preko celega leta, predvsem pa poleti sprejema in skladišči toploto sončnih žarkov. Poleti se del toplotne energije shrani in se nabira v zgornjem sloju, zato se v prvih nekaj centimetrih zemlje temperatura močno spreminja, približno 10 metov globoko se skoraj ne spreminja več in ima približno tako temperaturo, kot je povprečna letna temperatura zraka.