Come funziona una pompa di calore?

Una pompa di calore preleva (pompa) calore a bassa temperatura e lo cede a una temperatura più elevata che può essere utilizzata per riscaldare un edificio. Si sfrutta il principio secondo cui qualsiasi gas sottoposto a pompaggio (compressione) si riscalda (effetto pompa per bicicletta: la parte inferiore diventa calda). A tale scopo occorre un compressore meccanico (per le pompe di calore a motore) o un processo termico corrispondente (per le pompe di calore ad assorbimento). Una buona pompa di calore consente di ottenere molto calore ambiente con poca energia motrice (elettricità o gas naturale).
Il calore ambiente può provenire da diverse fonti. Le pompe di calore più diffuse sono quelle aria-acqua, che prelevano il calore ambiente dall'aria esterna. Esistono anche pompe di calore acqua-acqua, che sottraggono il calore all'acqua di falda. Ci sono infine pompe di calore acqua glicolata-acqua, che estraggono il calore dal suolo attraverso collettori tubolari sotterranei o sonde geotermiche.
Le pompe di calore sono utilizzate per il riscaldamento degli edifici, per la produzione di acqua calda e nei più svariati processi industriali. In un frigorifero, il calore è prelevato dall'interno ed espulso all'esterno. In un sistema di riscaldamento a pompa di calore, invece, il calore è prelevato da un fluido esterno e portato all'interno dell'edificio.