Vgradnja toplotne črpalke omogoča seveda tudi hlajenje objekta. Pri tem poznamo aktivno in pasivno hlajenje. Za aktivno hlajenje je potrebno vgraditi reverzibilno toplotno črpalko, pri pasivnem pa medij ohlajujemo v vrtini ali uporabimo energijo podzemne vode. Vsekakor je to možnost, ki jo nudi vgradnja sistem s toplotno črpalko. Toplotna črpalke in hladilna naprava delujeta na enakem termodinamičnem procesu. Če kombiniramo oba sistema lahko nekatere komponente koristimo v dvojni funkciji. Pri ogrevanju odvzema TČ toploto okolici in jo na višjem temperaturnem nivoju oddaja v prostor. Za potrebe hlajenja prostora pa se proces obrne.
Toplotna črpalka ohlaja prostor, prevzeto toploto pa oddaja v okolico. V toplem delu leta so kamnine do globine 150 m, kakor tudi podzemna voda hladnejše od zraka v prostorih, ki jih je potrebno ohlajati. Z zagotovitvijo obtoka tekočine skozi sistem se toplota samodejno prenaša od medija z višjo temperaturo (zrak v prostoru) k hladnejši okolici (kamnine, podzemna voda).
Pasivno hlajenje
Pri pasivnem hlajenju koristimo razpoložljiv medij na nizkem temperaturnem nivoju (talna voda, zemlja, itd.), katerega toploto prenašamo preko toplotnega prenosnika na hladilno/ogrevalni sistem. Pri tem kompresor toplotne črpalke ne deluje (je pasiven). Ohlajeno vodo vodimo skozi sistem talnega, stenskega hlajenja ali konvektorje. Toplota samodejno prenaša od medija z višjo temperaturo (zrak v prostoru) k hladnejši okolici (kamnine, podzemna voda). Poraba energije je primerljiva s porabo nekaj električnih žarnic. Ta način hlajenja se imenuje pasivno hlajenje in ga je možno uporabiti pri vseh toplotnih črpalkah razen pri črpalkah zrak/voda.
Izvedba s talno vodo – Pri pasivnem hlajenju s talno vodo je omejitev da se le-ta ne segreje pri vračanju v vodnjak za več kot 6°C in da je kemično neoporečna za vgrajene elemente.
Izvedba z vertikalno zemeljsko sondo – Temperatura povratne vode iz zemeljske sonde znaša približno 10°C in je v tem pogledu dovolj nizka za potrebe hlajenja prostorov.
Aktivno hlajenje
V primeru, da sam obtok tekočine po sistemu ne zadostuje, pa k hlajenju lahko prispeva sama toplotna črpalka reverzibilnega tipa. Njen smisel delovanja je takrat ravno nasproten kot pri ogrevanju, saj toploto »črpa« iz smeri objekta proti okolici. Pri aktivnem hlajenju toplotna črpalka deluje v reverzibilnem načinu (kompresor obratuje). Medij v ohlajevalnem krogotoku se aktivno ohlaja. Izvor toplote sedaj prevzame vlogo ponora, kar dodatno izboljša učinek hlajenja toplotne črpalke.
Zemeljska sonda – Aktivno hlajenje z reverzibilno tekočino (mešanica glikol voda) toplotno črpalko je do temperature medija v sondi 21°C (maksimalno 25°C) zanesljiv. Aktivno hlajenje omogoča povečanje hladilne moči zaradi večje temperaturne razlike na kondenzacijski strani.