Pompa ciepła to urządzenie, które wykorzystuje energię z otoczenia (powietrza, wody, gleby) do przekazywania ciepła z jednego miejsca do drugiego, czyli z miejsca o niższej temperaturze do miejsca o wyższej temperaturze. W zależności od źródła ciepła, można wyróżnić kilka rodzajów pomp ciepła, ale ich działanie jest w zasadzie takie samo.
Podstawowymi elementami pompy ciepła są:
- parownik – miejsce, w którym ciepło jest pobierane z otoczenia i przekazywane do czynnika chłodniczego
- sprężarka – urządzenie, które spręża czynnik chłodniczy i podnosi jego temperaturę
- skraplacz – miejsce, w którym ciepło przekazywane jest do medium, które chcemy ogrzać (np. powietrze w pomieszczeniu)
Działanie pompy ciepła polega na cyklicznym przekazywaniu ciepła z jednego medium do drugiego. Proces ten rozpoczyna się w parowniku, gdzie ciepło z otoczenia jest pobierane przez czynnik chłodniczy. Następnie sprężarka podnosi ciśnienie i temperaturę czynnika chłodniczego, co powoduje, że ciepło jest przekazywane do skraplacza. W skraplaczu czynnik chłodniczy oddaje ciepło do medium, które chcemy ogrzać (np. powietrza w pomieszczeniu).
Po przekazaniu ciepła, czynnik chłodniczy powraca do parownika i proces się powtarza.
Ważne jest, że pompy ciepła działają na zasadzie odwracalnego cyklu termodynamicznego, co oznacza, że mogą działać również w trybie chłodzenia – czyli przekazywać ciepło z pomieszczenia na zewnątrz.
Pompy ciepła są urządzeniami bardzo wydajnymi i ekonomicznymi w eksploatacji, ponieważ wykorzystują darmową energię z otoczenia, a do ich pracy potrzebna jest tylko niewielka ilość energii elektrycznej. Dlatego też, coraz częściej stosowane są jako źródło ciepła w budynkach mieszkalnych, przemysłowych i użyteczności publicznej.