Pompa ciepła to urządzenie, które przetwarza energię z jednego źródła na energię cieplną. Najczęściej wykorzystywana jest do ogrzewania pomieszczeń i wody użytkowej. Działanie pompy ciepła opiera się na cyklu termodynamicznym, który składa się z czterech etapów:
Parowanie: Pompa ciepła pobiera ciepło z źródła, np. powietrza, wody czy gleby, które jest w stanie płynnym lub gazowym. W tym etapie czynnik chłodniczy, zwykle freon, odparowuje w parowniku i pobiera ciepło z otoczenia.
Sprężanie: Para czynnika chłodniczego jest sprężana przez sprężarkę, co zwiększa jej temperaturę i ciśnienie.
Skraplanie: Gorąca para czynnika chłodniczego jest przekazywana do wymiennika ciepła, gdzie oddaje ciepło do obiegu grzewczego w pomieszczeniu. W wyniku tego procesu para skrapla się i zmienia się w ciecz.
Rozprężanie: Ciecz czynnika chłodniczego jest przepuszczana przez zawór rozprężny, co powoduje jej ochłodzenie i obniżenie ciśnienia, przygotowując ją do kolejnego cyklu parowania.
Proces ten może być odwrócony w celu schładzania pomieszczeń lub wody w okresie letnim.
W przypadku pomp ciepła powietrze-woda i grunt-woda, powietrze lub gleba pełnią rolę źródła ciepła, a wody użytkowej i obiegów grzewczych pełnią funkcję ciepłociągów. W przypadku pomp ciepła powietrze-powietrze, powietrze zewnętrzne pełni rolę źródła ciepła i jest kierowane do pomieszczeń w celu ogrzewania lub chłodzenia powietrza w pomieszczeniu.