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Eine Wärmepumpe entzieht einer natürlichen Wärmequelle wie zum Beispiel Wasser, Erdreich oder Luft die Wärme. Diese wird dann für den Heizbetrieb zu nutzen.
In einem geschlossenen Kreislauf befindet sich eine Flüssigkeit mit sehr niedrigem Siedepunkt. Diese wird durch einen Verdampfer verdampft und nimmt dabei Wärme auf. Durch die Kompression des Verdichters wird das Temperaturniveau des Dampfes weiter erhöht und gelangt so in den Verflüssiger. Ein Wärmetauscher gibt die Wärme des Dampfes an das Heizmedium ab. Der Dampf wird hierbei verflüssigt (Kondensation). Durch ein Entspannungsventil wird der Druck weiter abgebaut; das so abgekühlte Kältemittel wird wieder vollständig verflüssigt und dem Verdampfer zugeführt. Hier beginnt der Kreislauf erneut.
Zum Betrieb einer Wärmepumpe wird Strom benötigt – zu 100% unabhängig von fossilen Brennstoffen ist eine Wärmepumpe also nicht.