Eine Wärmepumpe wird benötigt, um mit technischer Arbeit thermische Energie (also Wärme) aus einem Reservoir mit niedrigen Temperaturen (beispielsweise der Raumluft) aufzunehmen und dann auf ein zu beheizendes System mit hoher Temperatur zu übertragen. Der umgekehrte Vorgang ist allen bekannt. Beispielsweise der Antrieb einer Lok in früherer Zeit. Große Hitze führt dazu, die Lok in Bewegung zu versetzen, und die Restwärme wird abgestrahlt. Nun wird der Vorgang in anderer Richtung beispielsweise auch für einen Kühlschrank verwendet. Hier ist die Nutzenergie die Wärme, die aus dem Kühlschrankinneren zusammen mit der Energie des Antriebs an die Umgebung abgeführt wird.

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Wärmepumpe in der Nutzung mit Geothermie

Die Wärmepumpe findet auch in moderner Heiztechnik, wie bei der Erdwärmeheizung einen Einsatzbereich. Die im Inneren der Erde befindliche Wärme von konstant 10 Grad wird mittels einem flüssigen Fluid, das in dünnen Metallrohren transportiert wird und durch die Wärme verdampft, an die Oberfläche geholt. Dort wird das Fluid komprimiert und durch den Kondensator geschickt. Die Wärmeabgabe sorgt dafür, dass es sich wieder verflüssigt und der Kreislauf beginnt von Neuem. Die Energie, die die Wärmepumpe braucht verringert sich, je geringer der Temperaturunterschied zwischen Erde und Haus ist. Oft wird eine solche Wärme nicht durch gewöhnliche Heizkörper verbreitet, sondern durch Fußbodenheizungen.

Wärmepumpen stecken noch in der Weiterentwicklungsphase und man darf gespannt sein, was in Zukunft noch damit möglich sein wird. Jetzt schon werden verschiedene Verfahren unterschieden: die Kompression erfolgt elektrisch mit Verbrennungsmotor oder Absorption oder Adsorption, Peltier–Effekt oder magnetkalorischer Effekt. Auch nach der Wärmequelle kann unterschieden werden nach Außenluft, Abluft, Grundwasser, Oberflächenwasser, Erdwärme, Abwärme von Industrieanlagen oder Abwasserwärmerückgewinnung. Oder nach der Nutzung der Wärme wird unterschieden nach Kühlen, Gefrieren, Warmwasser oder Heizung.