Eine Wärmepumpe nutzt das Prinzip der Wärmeübertragung, um Wärme von einem Ort niedrigerer Temperatur zu einem Ort höherer Temperatur zu transportieren. Sie besteht aus einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Kondensator und einem Expansionsventil. Durch den Kompressionsprozess wird die Temperatur des Kältemittels erhöht, und dann gibt es die Wärme im Kondensator ab, wo sie genutzt werden kann. Hier sind die grundlegenden Schritte: Verdampfung Die Wärmepumpe entzieht einem Medium (oft Luft, Wasser oder Erdreich) auf niedrigerem Temperaturniveau Energie. Dies geschieht durch Verdampfung eines Kältemittels in einem Verdampfer. Das Kältemittel nimmt dabei die Wärme aus der Umgebung auf und verdampft. Kompression Das gasförmige Kältemittel wird dann in einen Kompressor geleitet, der den Druck und die Temperatur des Kältemittels erhöht. Durch die Kompression wird die Energie im Kältemittel weiter gesteigert. Kondensation Das hochenergetische, komprimierte Gas gibt die aufgenommene Wärme im Kondensator ab. Die abgegebene Wärme wird genutzt, um das Heizsystem des Gebäudes zu versorgen. Expansion Das nun wieder verflüssigte Kältemittel wird durch ein Expansionsventil entspannt, wodurch sein Druck und seine Temperatur sinken. Rückführung in den Verdampfer Der Kreislauf beginnt von neuem, indem das kalte, verflüssigte Kältemittel wieder in den Verdampfer geleitet wird, um erneut Wärme aufzunehmen. Wärmepumpen können Umgebungswärme aus verschiedenen Quellen ziehen, einschließlich Luft (Luft-Wasser-Wärmepumpe), Wasser (Wasser-Wasser-Wärmepumpe) oder dem Erdreich (Erdwärmepumpe). Die Effizienz einer Wärmepumpe wird oft durch den sogenannten COP (Coefficient of Performance) gemessen, der angibt, wie viel Wärmeleistung die Wärmepumpe im Verhältnis zur zugeführten Energie erzeugt. Wärmepumpen sind besonders effizient, da sie nur einen geringen Anteil der benötigten Energie in Form von Strom aufnehmen und den Großteil aus der Umgebung gewinnen.
