Vom physikalischen Prinzip her funktioniert die Wärmepumpe wie ein Kühlschrank. Der Kühlschrank entzieht den Lebensmitteln die Wärme und gibt diese an den Raum ab. Die Wärmepumpe entzieht einer Wärmequelle (Erde, Wasser, Luft) die Wärme, hebt sie unter Einsatz von zusätzlicher Energie (Elektroenergie) auf ein höheres Temperaturniveau, und gibt sie an die Heizung oder den Warmwasserspeicher ab. Die Wärmepumpe besteht wie auch der Kühlschrank im Wesentlichen aus dem Verdampfer, dem Verdichter, dem Verflüssiger und dem Drosselorgan. Diese Bauteile sind mittels Rohrleitungen zu einem geschlossenen System verbunden, in dem das Arbeitsmittel, auch Kältemittel genannt, zirkuliert.

Funktionsprinzip Luftwärmepumpe

Funktionsprinzip Waermepumpe

Funktionsablauf im Kältekreislauf

  1. Das Kältemittel wechselt den Aggregatzustand durch die Aufnahme von Umweltenergie im Verdampfer von der Flüssigphase in die Gasphase.
  2. Mit dem elektrisch angetriebenen Verdichter wird dem Kältekreislauf Energie zugeführt. Das gasförmige Kältemittel wird komprimiert, wodurch sich Druck und Temperatur erhöhen.
  3. Im nachgeschalteten Verflüssiger gibt das Kältemittel seine Wärme an das Heizungssystem ab, indem es sich verflüssigt.
  4. Das Drosselorgan (Expansionsventil) sorgt schließlich dafür, dass sich das Arbeitsmittel auf den niedrigen Anfangsdruck entspannt und im Verdampfer erneut Wärme aus der Umgebung aufnehmen kann. Der Kreislaufprozess beginnt von vorn.