Tepelné čerpadlo mění teplo o nízké teplotě na teplo o vysoké teplotě (také v zimním období při teplotách pod 0°C). Proces se uskutečňuje v uzavřeném okruhu prostřednictvím neustálé změny skupenství pracovního media (odpařování, komprese, kondenzace a rozpínání). Podobný proces funguje také v lednici, která se takto zbavuje přebytečného tepla uvnitř a odevzdává jej venkovnímu prostředí. Tepelná čerpadla získávají akumulované sluneční teplo okolí, tj. vody, země, vzduchu a předávají ho současně s hnací energií ve formě přídavného tepla do okruhů teplé vody nebo topení.

Obrázek znázorňuje proces termodynamického oběhu média:

1. Vypařování: Plynné chladivo odebírá energii z vody, země nebo vzduchu a vypařuje se.

2. Komprese: Médium postupuje do kompresoru, kde se stlačuje a tímto způsobem ohřívá. Chladivo po výstupu z kompresoru je ve formě horkého plynu

3. Kondenzace: Horký plyn prochází do kondenzátoru, kde předává energii do topného systému a zkapalňuje. Z kondenzátoru postupuje dál již jako teplá kapalina. Tímto způsobem dochází k ohřevu vody nebo topného systému.

4. Rozepnutí - odpařování: Teplé chladivo v kapalném stavu prostupuje expanzním ventilem, kde se skokově mění tlak. Teplota pracovního media výrazně klesá. Studené pracovní medium v plynném stavu postupuje do výparníku a cyklus se uzavírá.

[Translate to Tschechisch:] Alle Anlagenteile müssen optimal aufeinander abgestimmt sein, um einen  einwandfreien Betrieb und hohe Leistungszahlen (Jahresarbeitszahl) zu gewährleisten.

Die Hauptdaten sind im Anlagen-Datenblatt festzuhalten, und die Anlage ist gemäß dem OCHSNER-Qualitätssicherungs-Standard entsprechend zu dokumentieren.

Instalace může pracovat v těchto pracovních režimech:

Monovalentní režim (Pouze tepelné čerpadlo): Tepelné čerpadlo je jediným zdrojem tepla a pokrývá 100% energetických nároků na vytápění. Toto zapojení je vhodné při použití vody nebo země jako vstupního zdroje tepla.

Bivalentní paralelní (tepelné čerpadlo a elektrický kotel): tepelné čerpadlo pokrývá kolem 90% energetických nároků na vytápění. Elektrický kotel se spíná v případě potřeby současně s tepelným čerpadlem pro pokrytí chybějícího výkonu. Toto zapojení se používá při instalaci tepelného čerpadla vzduch/voda.

Bivalentní alternativní režim (tepelné čerpadlo současně s kotlem): Energetické nároky na vytápění se dělí mezi tepelné čerpadlo a jiný zdroj tepla. Používá se pouze v případě dovybavení starého topného vysokoteplotního systému tepelným čerpadlem.

Různé varianty systémů:

Darstellung einiger Systemvarianten

e = topný výkon / hnací výkon motoru (mechanická práce) = vstupní energie z prostředí + tepelný výkon z motoru / hnací výkon motoru (mechanická práce). Topný faktor popisuje předané množství tepla ve vztahu ke spotřebovanému příkonu soustavy. Například topný faktor 4 říká, žr jeden díl spotřebované elektrické energie se vyrobí 4 díly využitelné topné energie. Topný faktor je okamžitou hodnotou a během roku se mění podle podmínek práce tepelného čerpadla. Kromě toho je potřeba rozlišovat mezi topným faktorem samotného čerpadla a celkovým topným faktorem kompletní instalace.

Každopádně topný faktor souvisí úzce s rozdílem teplot mezi zdrojem tepla a teplovodním rozvodem: čím nižší je tepelný rozdíl, tím efektivněji pracuje každé tepelné čerpadlo. Z toho důvodu má správná projekce zařízení a systému enormní důležitost pro provozní náklady.

Pracovní média, využívaná jako chladiva, cirkulující v termodynamickém okruhu jsou používané látky, odpařující se za nízkých teplot a které současně mají vysoké měrné teplo. V novém tisíciletí budou povolována jenom bezchlorová media, která nemají negativní vliv na ozonovou vrstvu. Jedná se o chladiva R 134a, R 407C a také propan. Firma OCHSNER používá běžně chladiva typu R 134 a také R 407 C. Obě látky splňují stanovené požadavky, jsou bezpečné, nehořlavé a netoxické. Spolu s nimi se používá esterový biologicky rozložitelný olej pro mazání pohyblivých částí tepelného čerpadla. Takto je zajištěna možnost instalace zařízení v libovolných prostorách. V případě použití hořlavých chladiv je nutno dbát na závazná omezení pro jejich využití a skladování.