Maalämpöpumppu kerää lämmön talteen kiemurtelevalla putkistolla, joka kaivetaan maahan. Mitä kosteampi maa, sen parempi maalämpöpumpulle: savimaa sopii hyvin ja lämpöä voidaan ottaa myös läheisestä joesta tai järvestä. Putkisto asennetaan vaaka- tai mieluummin pystytasoon. Putkessa kulkee jäätymätön liuos, josta lämpö siirretään kylmäaineeseen.
Itse laite on suunnilleen jääkaappi-pakastimen kokoinen, ja se sijoitetaan talon tekniseen tilaan tai varastoon. Maalämpöpumpun kanssa käytetään vesikiertoista lattialämmitystä. Toisin kuin ilmalämpöpumppua, maalämpöpumppua voidaan käyttää myös käyttöveden lämmittämiseen — vesi toki lämpenee ilmankin välityksellä, mutta ei yhtä tehokkaasti. Ilmalämpöpumpun tapaan maalämpöpumppua voidaan käyttää kesällä jäähdytykseen. Maalämpöpumppua on helppo käyttää ja hoitaa.
Maalämpöpumpun paras lämpökerroin on yleensä noin 2,6 … 3,6, mutta tämä vaihtelee. Keskimääräinen vuotuinen hyötysuhde on noin 2,2. Pumpussa on kovimpien pakkasten varalle sähkövastus.
Maalämpöpumppu vaatii suuria rahasummia. Se sopii suuriin, mieluiten yli 150 m2 taloihin. Yli 180 m2 taloista lähes joka toisessa on maalämpöpumppu. Maalämpöpumpun hankinta maksaa 10 000 … 20 000 €. Pumpun käyttö on kuitenkin halpaa. Asennuksen jälkeen kuluja kertyy ainoastaan auringon lämmön siirrosta sisälle. Sähkölämmitykseen verrattuna käyttökulut ovat vain kolmannes. Maalämpöpumpun takaisinmaksuaika on 5 … 15 vuotta.
Maalämpöpumppujen markkinat ovat selvässä kasvussa. Vuosittain myydään 3000 maalämpöpumppua ja vanhoihin taloihin asennetaan näistä noin 600.
Yleensä maalämpöpumpun myyjä hoitaa koko lämmitysjärjestelmän suunnittelun, toimituksen ja asennuksen.
Tämä laitetyyppi toimii tuttuun tapaan: kompressori puristaa kylmäaineen jolloin saadaan lämpöä. Mutta nyt lämpö siirretään veteen. Ilmavesilämpöpumppu lämmittää sekä vesikeskuslämmitykseen käytettävän veden.
Ilmavesilämpöpumppu voi korvata öljykattilan kokonaan. Öljylämmitykseen verrattuna lämmityskulut joissakin tapauksissa puolittuvat sen avulla. Järjestelmä vaatii vesikeskuslämmityksen. Hyvin suunnittelemalla joissakin tapauksissa voidaan hyötyä siitä, että ilmavesilämpöpumpun rinnalle voidaan asentaa muita lämmitysjärjestelmiä. Saneerausta on kuitenkin suunniteltava huolella ilmavesilämpöpumpun korkean hinnan vuoksi.
Tähän asti ilmavesilämpöpumppujen ongelma on ollut se ettei niiden toiminta-alue ole riittänyt Suomen lämpöoloihin, mutta uusimmalla tekniikalla ollaan kuitenkin saavuttamassa -20 astetta.
Uudet ilmavesilämpöpumput käyttävät kylmäaineena R-410:&aum; ja R-744:ää eli toisin sanoen hiilidioksidia (CO2). Hiilidioksidilla saadaan entistä parempi, lähes maalämpöä vastaava hyötysuhde entistä kylmemmissä lämpötiloissa. (Maalämmön keskimääräinen vuotuinen hyötysuhde on noin 2,2 kun ilmavesilämpöpumpuissa on saavutettu lähes 2.) Hiilidioksidi on melko turvallinen aine. Se ei syty, räjähdä tai myrkytä. Hyvän lämmönsiirtokyvyn ansiosta voivat lämmönsiirtimet olla kooltaan pienemmät. Painehäviöt ovat pienet. Aine sopii kaikkien metallien kanssa. Käyttöalue ulottuu jopa -54°C saakka.
Hiilidioksidin haittapuolena lämpötila, jonka jälkeen aine ei enää nesteydy, on alhainen. Tarvitaan myös korkea höyrynpaine, minkä vuoksi laitteen on oltava raskaampaa tekoa.
Kun tekniikka lähitulevaisuudessa kypsyy, ilmavesilämpöpumppu kilpailee maalämpöjärjestelmän kanssa ainakin uudisrakennuksissa. Ilmavesilämpö sopinee vaihtoehdoksi esimerkiksi silloin kun maalämpöpumpun tarvitsemia putkistoja ei mahdu asentamaan.
Ruotsissa ja Norjassa tuhat taloutta käyttää näitä pumppuja; koko Suomessa on asennettu vasta muutama kymmenen kappaletta.