Tepelná čerpadla umožňují odnímat tepelnou energii z jednoho prostředí (vody, vzduchu nebo země) s nízkou teplotou a převádět ji do jiné teplonosné látky s teplotou vyšší. Proto jsou používána pro vytápění a přípravu teplé vody. Pro tento proces je nutné dodat určité množství energie. Skutečnosti, že na jedné straně tepelného čerpadla se teplota teplonosné látky snižuje, se využívá k tomu, že tepelná čerpadla mohou být i zdrojem chladu, případně jak tepla, tak chladu.
Popis principu fungování TČ:
Činnost tepelného čerpadla je založena na principu chladicího okruhu. Jeho základními částmi jsou expanzní ventil, výparník, kompresor a kondenzátor. V kompresoru stlačená a v kondenzátoru ochlazená pracovní látka (chladivo) v kapalném stavu se po průchodu expanzním ventilem do prostředí s nižším tlakem ve výparníku odpařuje při relativně nízké teplotě. Přitom přes stěnu výparníku odebírá tepelnou energii okolnímu prostředí, například cirkulující vodě ze studny nebo přes vrt v zemi, proudícímu venkovnímu vzduchu aj. Odpařením vzniklé páry chladiva s nízkým tlakem jsou nasávány do kompresoru, ve kterém jsou stlačeny na vysoký tlak a při tom stoupne jejich teplota. V tomto stavu je chladivo přiváděno do kondenzátoru, kde je mu tepelná energie přes stěnu kondenzátoru odnímána například proudící otopnou vodou nebo vzduchem, které potřebujeme ohřát. Tím klesá teplota chladiva, to kondenzuje, mění se z páry na kapalinu. Zkapalněné chladivo stále pod vysokým tlakem pak putuje do expanzního ventilu a celý popsaný děj se opakuje.
