Tepelné čerpadlá a fotovoltické články sa radia medzi často používané ekologické zdroje energie. Ich hlavnou výhodou je výroba či už teplej úžitkovej a vykurovacej vody alebo elektrickej energie pri nízkych prevádzkových nákladoch. Tepelné čerpadlá využívajú zdroj energie s nízkou teplotou na prípravu teplej vody. Na prevádzku je nutný iba minimálny príkon elektrickej energie pre kompresor alebo čerpadlo. Na dodanie elektrického príkonu tepelnému čerpadlu je vhodnou voľbou práve fotovoltický článok.

Výroba elektrickej energie

Fotovoltické články sa inštalujú vo väčšine prípadov na strechy budov. Na výrobu elektrickej energie sa využíva tzv. fotoelektrický jav. Články sú tvorené polovodičovými doskami (väčšinou z kremíka). Pri dopade slnečného žiarenia na polovodičovú dosku sa vďaka fotoelektrickému javu generuje elektrický prúd. Tento môže následne slúžiť na poháňanie domácich elektrických spotrebičov.

Elektrická energia je v dnešnej dobe považovaná za najušľachtilejšiu formu energie. Má ale jeden zásadný problém – ťažko sa skladuje. Elektrina vyrobená v elektrárňach musí byť okamžite „spotrebovaná“. Denné výkyvy v odbere zo siete musia byť regulované zvyšovaním a znižovaním výkonu elektrární. Podobný princíp funguje aj v prípade „domácej“ fotovoltickej elektrárne. Prebytočná energia musí byť buď spotrebovaná alebo uskladnená.

Uskladnenie elektrickej energie

Na uskladnenie elektrickej energie sa používajú batérie. Dané riešenie je praktické, avšak nevýhodou je, že predražuje celý systém, pretože cena podobných batérií je v dnešnej dobe ešte dosť vysoká a nemajú neobmedzenú životnosť. Po prekročení určitého počtu cyklov dobitia a vybitia batérie, stráca batéria kapacitu a je nutné ju vymeniť. Po dohode s miestnym prevádzkovateľom elektrickej siete môže byť prebytočná elektrická energia aj odkupovaná a dodávaná do verejnej siete. Pri dnešných nízkych cenách elektrickej energie však toto riešenie nie je ekonomicky najvýhodnejšie.

Uskladnenie tepelnej energie

Na rozdiel od elektrickej energie, tepelná energia je uskladniteľná pomerne dobre, napríklad vo forme teplej vody. Výhodnou voľbou sa teda javí premena nespotrebovanej elektrickej energie na tepelnú a jej následné uskladnenie. Premena môže nastať napríklad vyhrievaním vody pomocou elektrickej špirály. Veľmi efektívnou voľbou pre využitie nespotrebovanej elektrickej energie vyrobenej fotovoltickým článkom je jej využitie na poháňanie samotného tepelného čerpadla.V letných mesiacoch pri vysokom výkone fotovoltických článkov a nízkych nárokoch na vykurovanie je zabezpečená prevádzka elektrospotrebičov aj výroba teplej úžitkovej vody za prakticky nulové náklady. Fotovoltické články stíhajú produkovať dostatok elektrickej energie na prevádzku bežných domácich elektrospotrebičov, ako aj na poháňanie tepelného čerpadla, ktoré následne zabezpečuje dostatok teplej úžitkovej vody. Pri nedostatku slnečného žiarenia alebo vo večerných a nočných hodinách už výkon fotovoltických článkov nemusí byť dostačujúci. V takýchto prípadoch je dodávka elektrickej energie zabezpečovaná z verejnej siete. Rovnako v zimných mesiacoch. V tomto najchladnejšom ročnom období  už musí byť príprava teplej úžitkovej vody alebo vody na vykurovanie zabezpečovaná záložným zdrojom tepla (bivalentná prevádzka).

Ekologické riešenie

Doba, keď sa každá novostavba riešila systémom „všetko vykurujem plynom“ a napojením na verejnú sieť elektrickej energie, je preč. Energetické nároky na stavby sú limitované už aj legislatívne a požiadavky na ekologické riešenia budú čoraz prísnejšie. Máme dostatok alternatívnych zdrojov - či už tepla alebo elektrickej energie - a v záujme ochrany životného prostredia a posilnenia využívania obnoviteľných zdrojov energie sa budú čoraz viac presadzovať moderné systémy zabezpečovania domácností elektrickou a tepelnou energiou. Kombinácia výroby tepla pomocou tepelného čerpadla poháňaného elektrickou energiou vyrobenou malou fotovoltickou elektrárňou je dnes nielen populárne, ale najmä efektívne riešenie. Či už z pohľadu ekonomického, alebo z pohľadu ekologického.