Toplotne črpalke so naprave, ki prenašajo toplotno energijo iz vira toplote v cilj, ki se imenuje “hladilnik”. Za več informacij o toplotnih črpalkah obiščite https://www.ream.si/toplotne-crpalke. Črpalke so namenjene premikanju toplotne energije v nasprotni smeri spontanega prenosa toplote tako, da absorbirajo toploto iz hladnega prostora in ga sproščajo v toplejši prostor.

Toplotna črpalka uporablja majhno količino zunanje energije za opravljanje dela, ki obsega prenos energije iz vira toplote v hladilnik. V načinu ogrevanja so toplotne črpalke trikrat do štirikrat bolj učinkovite pri ogrevanju kot preprosti električni grelniki, ki porabljajo enako količino električne energije.

Tipični stroški namestitve toplotne črpalke so približno 20-krat večji od stroškov montaže električnih grelnikov. Alternativno se toplotna energija prenese v vodo, ki se nato uporablja za ogrevanje stavbe preko radiatorjev ali talnega ogrevanja.

Reverzibilne toplotne črpalke delujejo v obe smeri, da zagotovijo ogrevanje ali hlajenje v notranjem prostoru. Uporabljajo ventil za preusmeritev toplote,  ki preusmeri pretok hladilnega sredstva iz kompresorja skozi kondenzator in izparilne tuljave.

V načinu ogrevanja je zunanja tuljava uparjalnik, notranja pa je kondenzator. Hladilno sredstvo, ki teče iz uparjalnika (zunanja tuljava), prenaša toplotno energijo iz zunanjega zraka (ali tal ali še bolje, premikajoče vode) v zaprte prostore. Temperatura pare je v črpalki povečana s stiskanjem. Notranja tuljava prenaša toplotno energijo (vključno z energijo iz stiskanja) v notranji zrak, ki ga nato s pomočjo zračnega mehanizma premakne po notranji strani stavbe.

Medtem, ko so klimatske naprave in zmrzovalniki poznani primeri toplotnih črpalk, je izraz “toplotna črpalka” bolj splošen in velja za številne naprave za ogrevanje, prezračevanje in klimatizacijo. Te vse naprave spadajo pod tako imenovano HVAC kategorijo, kar pomeni, da jih na en ali pa drugi način uporabljajo za ogrevanje prostora ali prostorsko hlajenje. Ko se toplotna črpalka uporablja za ogrevanje, uporablja isti osnovni krog hladilnega sistema, ki ga uporablja klimatska naprava ali hladilnik, v nasprotni smeri – sproščanje toplote v prilagojen prostor in ne v okolico. Pri tej uporabi toplotne črpalke običajno pridobijo toploto iz hladnejšega zunanjega zraka ali iz tal.