Основата на принципа на термопомпата е поставена от френския учен Сади Карно (1796-1832), който описва идеалния термодинамичен цикъл, получил по-късно неговото име. В съчинението си “Размишления за движещата сила на огъня” през 1824 г. той пише, че нищо не пречи да се получи пара от топлината едно тяло, която да се сгъсти така, че да се загрее до температурата на друго тяло и след това да кондензира в контакт с него и тази идея поставя началото на т.н. обратен цикъл на Карно или хладилен цикъл на Карно.

Идеята на Карно е развита от Уйлям Томпсън (1824-1907), известен по-късно като лорд Келвин, който пръв описва през 1852 г. в статията си “За икономия в отоплението” термопомпена система. Той предлага сградите да се отопляват с топлинни помпи, които нарича множители на топлина, като се използва енергия от околния въздух и отбелязва, че по този начин ще се използва по-малко енергия. Тази идея не получава голямо развитие през 19 век, поради ниската цена на енергията и не особено силното развитие на промишлеността. Развитието на термопомпите започва след 40-те години на ХХ век.

В Европа първите големи термопомпени инсталации са изградени в Швейцария с цел намаляване на потреблението на въглища. Те използват топлината на реки или езера. Някои от тях продължават успешната си работа повече от 30 години. Развитие получават термопомпите и във Великобритания в периода след 1945 г. За съжаление те излизат доста скъпи основно поради преоразмеряване, като характерен за това случай е инсталацията в концертната зала Роял Албърт Хол. Цената и е била 103 000 лири, а при правилно оразмеряване би струвала 52 500. В литературата са описани успешни приложения на малки термопомпи за отопление на еднофамилни къщи. В САЩ първите термопомпи са дело на ентусиасти, финансирани от частни клиенти. Първата документирана в литературата термопомпа, използваща топлината на земята е заработила на 1 октомври 1945 в Индианаполис [4]. Редовното им производство в САЩ започва през 1957 г., но поради падането на цените на електроенергията през 60-те години, не особено голямата надеждност на термопомпите по онова време и незадоволителната им работа в по-студения климат на северните щати не получават масово приложение до 1973 г.

2. Теоретични основи на термопомпите

Термопомпата е устройство, което не произвежда топлина, тя само премества топлината от тела с по-ниска температура към тела с по-висока температура при влагане на определено количество работа. Термодинамически термопомпите са идентични с хладилните машини, но разликата е в това, че се използва получената топлина.