Zasada działania

Pompa ciepła działa na podobnej zasadzie co lodówka, wykorzystując jednak te same procesy do uzyskania odwrotnego efektu: o ile w przypadku lodówki ciepło jest pobierane ze środka urządzenia i oddawane na zewnątrz, o tyle pompa ciepła nastawiona jest na odbiór energii cieplnej z otoczenia (tzw. źródła dolnego) i po odpowiednim jej przekształceniu dostarczeniu do instalacji grzewczej (źródła górnego).

Główna trudność w wykorzystaniu energii odnawialnej polega na tym, że temperatura źródeł odnawialnych niewiele odbiega od temperatury otoczenia. Z tego względu nie nadaje się ona do bezpośredniego wykorzystania i należy ją „podpompować” na poziom temperaturowy wystarczający do ogrzania domu.

Sercem każdej pompy ciepła jest sprężarka. Krążący w układzie zamkniętym ekologiczny czynnik roboczy (R407C) podlega cyklicznym przemianom z postaci ciekłej na gazową i odwrotnie powodując przepływ energii cieplnej ze źródła dolnego do górnego.

Proces można podzielić na cztery etapy:

W wymienniku ciepła nazywanym parownikiem następuje odparowanie czynnika roboczego, czemu towarzyszy pobranie ciepła z dolnego źródła (czyli otoczenia). Niskoprężna para (o ciśnieniu 3 do 6 bar i temperaturze od –5 do +5 st.C)  zostaje zassana do sprężarki, gdzie sprężana jest do uzyskania wysokich parametrów (około 25 bar i 90 st.C). Po opuszczeniu kompresora przegrzana para trafia do drugiego wymiennika ciepła nazywanego skraplaczem i ulegając skropleniu w temperaturze ok. 60OC oddaje swoje ciepło do systemu grzewczego (górnego źródła). Ostatnim procesem jest przejście przez zawór rozprężny sterujący dopływem niskoparametrowego czynnika do parownika. Tam następuje ponowne jego odparowanie i cały cykl zaczyna się od początku.