Pompa ciepła to urządzenie, które może służyć do ogrzewania domu poprzez wykorzystanie energii cieplnej zawartej w środowisku zewnętrznym, takim jak powietrze, woda czy gleba, i przekazanie jej do wnętrza budynku. Główną zasadą działania pompy ciepła jest przenoszenie ciepła z obszaru o niższej temperaturze do obszaru o wyższej temperaturze, przy wykorzystaniu pewnych cykli termodynamicznych.
Oto ogólny sposób, w jaki pompa ciepła ogrzewa dom:
1. Pobieranie ciepła z otoczenia: Pompa ciepła ma element nazywany “zewnętrzną jednostką” (najczęściej wentylator i wymiennik ciepła), który zbiera ciepło z otoczenia. To może być powietrze (w przypadku pomp powietrzno-wodnych), woda gruntowa lub gleba (w przypadku pomp gruntowych), lub nawet woda z jeziora lub rzeki (w przypadku pomp wodnych).
2. Sprężanie i podgrzewanie cieczy roboczej: Po pobraniu ciepła z otoczenia, pompa ciepła używa sprężarki do podwyższenia ciśnienia i temperatury cieczy roboczej (czynnika chłodniczego lub płynu cieplnego), którym przepływa wewnątrz układu.
3. Przenoszenie ciepła do wnętrza domu: Podgrzana ciecz robocza przekazuje zebrane ciepło do układu grzewczego w domu. W zależności od rodzaju systemu grzewczego, ciecz może być wykorzystywana do ogrzewania wody w systemie podłogowym, grzejnikowym lub do produkcji ciepłej wody użytkowej.
4. Cykl powtarza się: Pompa ciepła kontynuuje cykl pracy, pobierając ciepło z otoczenia i przekazując je do wnętrza budynku. W trakcie tego procesu, ciecz robocza ulega cyklicznym zmianom ciśnienia i temperatury, co umożliwia przenoszenie ciepła z obszaru o niższej temperaturze do obszaru o wyższej temperaturze.
Najważniejszą zaletą pomp ciepła jest to, że są one bardzo efektywne energetycznie w porównaniu do tradycyjnych systemów opartych na spalaniu paliw kopalnych. Ponadto, pompy ciepła mogą pełnić funkcję zarówno ogrzewania, jak i chłodzenia domu, co sprawia, że są wszechstronnym rozwiązaniem do utrzymania komfortowej temperatury w budynku przez cały rok. Jednakże, efektywność pomp ciepła może zależeć od warunków klimatycznych i rodzaju zasobu cieplnego, który jest wykorzystywany, dlatego ważne jest dostosowanie systemu do konkretnych warunków lokalnych.