Термопомпата слънце-вода извлича директно топлинна енергия от Слънцето. Състои се от корпус с вграден топлообменник фреон/вода и изнесен на подходящо място топлообменник (термодинамичен панел) за директно усвояване на слънчевото излъчване. Принципа на работа е следният: извлича се енергията от директното слънчево нагряване чрез термодинамичният панел, където става изпарение на фреона, и в концентриран вид се отдава на флуида във вътрешната тръбна инсталация тип „парно“. Вътрешните тела могат да бъдат: подов тип, стенен тип, конвектори, алуминиеви радиатори или лири със завишена топлообменна повърхност. Преимущество е високият COP (достигащ 8-9) при директно слънцегреене, както и възможността да се добива топлина от дифузното излъчване, околният въздух или дъжд. Това прави този вид термопомпа атрактивна комбинация от класически слънчев панел и климатик, като ползва в максимална степен предимствата й, без да страда от техните недостатъци. Особено подходящо е използването на термоакумулиращи обеми. Така има възможност да се натрупва с най-малки разходи енергия и да се изразходва в часовете, когато няма слънце и COP на системата е по- нисък. Прилагането на директно изпарение в слънчевият панел прави възможно използването на съоръжението 24 часа 365 дни в годината. В едно с облекченият монтаж и липсата на необходимост от кладенци, полагане на подземни тръби или натоварвания на покривните конструкции, както и работата при всякакви външни условия без опастност от ниски или високи температури прави икономически изгодна и удобна тази термопомпа
