Üblicherweise werden elektrisch betriebene
Kompressions-Wärmepumpen eingesetzt. Sie sind Stand der Technik und
deshalb am weitesten verbreitet. Ihre Arbeitsweise ist physikalisch
betrachtet grundsätzlich die gleiche wie beim Kühlschrank nur mit
umgekehrter Zielvorgabe: Heizen statt Kühlen.
Ein flüssiges Kältemittel, das bereits bei extrem niedrigen
Temperaturen zu sieden beginnt, durchläuft innerhalb der Wärmepumpe
einen Kreisprozess.
Im Verdampfer nimmt das Kältemittel Wärme aus dem Erdreich auf und
verdampft. Das nun gasförmige Kältemittel wird jetzt durch den
elektrisch angetriebenen Verdichter komprimiert. Mit steigendem
Druck steigt auch die Temperatur des Kältemittels. Im Verflüssiger
gibt das Kältemittel seine Wärme an das Wasser des
Wärmeverteilsystems (z. B. Fußbodenheizung oder Heizkörper) ab. Im
Expansionsventil dehnt sich das Kältemittelmittel aus und wird
wieder flüssig. Der Wärmepumpenkreislauf kann erneut beginnen.
Je höher der Energieanteil aus der Umwelt ist, desto effektiver
arbeitet die Wärmepumpe. Energetisch besonders vorteilhaft ist der
Einsatz von Erdwärme oder Grundwasser als Wärmequelle. Nur etwa ein
Fünftel der Heizenergie muss dann als Strom für den Antrieb der
Wärmepumpe zugeführt werden. Etwa vier Fünftel der Heizenergie
bezieht die Wärmepumpe aus dem Erdreich.