Pompa ciepła jest niskotemperaturowym i ekologicznym urządzeniem grzewczym. Zasada funkcjonowania pomp ciepła polega na pobieraniu zmagazynowanej energii słonecznej z otoczenia - gruntu, wody, powietrza – i oddawanie jej do obwodów instalacji grzewczych.

Energia cieplna pochodząca z tych źródeł ma zbyt niską temperaturę, aby można ją było skierować bezpośrednio do instalacji. Przy zastosowaniu pompy ciepła możliwe jest uzyskanie ze środowiska niskotemperaturowej energii i podwyższenie jej temperatury dzięki wykorzystaniu panujących w przyrodzie zjawisk i przemian fizycznych.

Tym sposobem energia cieplna uzyskana ze źródeł niskotemperaturowych ulega spotęgowaniu poprzez zmianę stanu skupienia czynnika roboczego (substancje niezamarzające, parujące w niskich temperaturach).

Cykl pracy:

W uproszczeniu schemat ten wygląda następująco: parowanie > sprężanie> skraplanie > rozprężanie.      Te 4 elementy tworzą tzw. obieg termodynamiczny.

Pierwszym elementem obiegu termodynamicznego jest proces odparowania, który zachodzi w parowniku. Polega on na odbiorze niskotemperaturowej energii z otoczenia. Następnie czynnik roboczy ulega sprężeniu w kompresorze co sprawia, że uzyskuje on wysokie ciśnienie i temperaturę. Po procesie sprężenia następuje faza skraplania (wysokotemperaturowa energia jest pobierana do systemu grzewczego). Ostatnim elementem obiegu termodynamicznego jest zawór rozprężny (ciśnienie i temperatura czynnika roboczego ulegają zmniejszeniu). Następnie cały cykl powtarza się.

Do prawidłowego funkcjonowania pompy niezbędna jest energia elektryczna doprowadzona do napędu sprężarki, która stanowi jednak niewielki procent w sumarycznym bilansie energetycznym.