Obecně lze rozlišit tepelná čerpadla na tři základní typy :
Pochopení těchto zkratek není vůbec obtížné. První slovo určuje, odkud získáváme teplo, které chceme použít pro vytápění objektu. Druhé slovo nás informuje, kde se předává teplo získané z okolí. Jak je zřejmé, ve všech případech končí teplo ve vodě, která pak vyhřívá vaše radiátory, podlahy, bazény či jiná zařízení, dle vašich individuálních požadavků.
Princip tepelných čerpadel tedy není nijak složitý. Tepelné čerpadlo funguje na stejném principu jako chladnička. Jak lednička odebírá teplo z potravin a tím je ochlazuje, tak tepelné čerpadlo odebírá teplo buď vodě, vzduchu nebo zemi, a pomocí radiátorů nebo podlahového vytápění vytápí objekt.
Tepelné čerpadlo pracuje ve čtyřech základních krocích:
První fáze - Vypařování:
Chladivo kolující v tepelném čerpadle odebírá teplo ze vzduchu, vody nebo země, čímž změní skupenství z kapalného na plynné a následně se odpařuje.
Druhá fáze - Komprese:
Kompresor tepelného čerpadla prudce stlačí plynné chladivo ohřáté o několik stupňů, a díky fyzikálnímu principu komprese (při vyšším tlaku stoupá teplota), jako teplotní výtah znásobí malý přírůstek tepla na vyšší teplotní hladinu, která se pohybuje kolem 80°C.
Třetí fáze - Kondenzace:
Zahřáté chladivo předá pomocí druhého výměníku teplo vodě v radiátorech, následně se ochladí a zkondenzuje. Radiátory získané teplo vyzáří do místnosti a ochlazená voda v topném okruhu putuje nazpět k druhému výměníku pro opětovné ohřátí.
Čtvrtá fáze - Expanze:
Chladivo putuje průchodem přes expanzní ventil nazpět k prvnímu výměníku, kde se opět ohřeje.
Tento koloběh se neustále opakuje.
Jednou z charakteristik práce tepelného čerpadla je topný faktor nebo-li COP, který udává poměr vyprodukovného tepla a spotřebované energie. COP je vyjádřen číslem. Nejčastěji se hodnota pohybuje v intervalu 2 až 5. Hodnota COP závisí na vstupní a výstupní teplotě, typu kompresoru, a dalších okolnostech. Ve většině případů je topný faktor udáván jako teoretický, reálný, tzv. meziroční topný faktor bývá nižší a pohybuje se v intervalu COP 2 až 3,5. Pro provoz tepelného čerpadla je zajímavý pouze meziroční topný faktor. Pro tepelná čerpadla vzduch-voda je důležité znát i informaci o průměrné venkovní teplotě topného období v místě provozu tepelného čerpadla.