Die Wärmepumpe - Energie aus der Wärmedifferenz

Der Wärmetauscher entzieht warmem Wasser oder warmer Luft Wärme und überträgt diese auf ein Kältemittel, welches dadurch in gasförmigen Zustand übergeht. Anschliessend wird es komprimiert, wodurch es sich erhitzt. Diese Hitze gibt es an das Wasser des Heizsystems ab, bevor sein Druck reduziert wird. Nun wird das Kältemitttel wieder flüssig und der Kreislauf kann von vorne beginnen.

Eine Wärmepumpe ist eine Maschine, die unter Aufwendung von technischer Arbeit thermische Energie aus einem Reservoir mit niedrigerer Temperatur (in der Regel ist das die Umgebung) aufnimmt und – zusammen mit der Antriebsenergie – als Nutzwärme auf ein zu beheizendes System mit höherer Temperatur (z. B. Raumheizung) überträgt. Der verwendete Prozess ist im Prinzip die Umkehrung eines Wärme-Kraft-Prozesses, bei dem Wärmeenergie mit hoher Temperatur aufgenommen und teilweise in mechanische Nutzarbeit umgewandelt und die Restenergie bei niedrigerer Temperatur als Abwärme abgeführt wird, meist an die Umgebung. Das Prinzip der Wärmepumpe verwendet man auch zum Kühlen (z. B. Kühlschrank) obwohl man den Begriff „Wärmepumpe“ meist nur für das Heizaggregat verwendet. Beim Kühlprozess ist die Nutzenergie die aus dem zu kühlenden Raum aufgenommene Wärme, die zusammen mit der Antriebsenergie als Abwärme an die Umgebung abgeführt wird.