يعرف بمضخة حرارية جهاز ميكانيكي يحوّل الحرارة من تركيز حراري إلى آخر باستغلال الطاقة الحرارية المتواجدة في البيئة، سواء كانت في الهواء أو الماء أو الأرض، و تستعمل لتدفئة أو تبريد فضاء داخلي مع إضافة صغيرة للطاقة الكهربائية. يتم هذا التحويل الحراري حسب أسس الديناميكا الحرارية و ذلك بواسطة حلقة مغلقة لسيلان مائع ذو خصائص حرارية معينة. حيث تعمل المضخة الحرارية على التحكم في ضغط المائع لتغيير درجة حرارته و امتصاص و تسليم الحرارة من فضاء لآخر.
تتكون المضخة الحرارية من أربعة أجزاء أساسية تكون الحلقة المغلقة لسيلان المائع:
- صمام تمدد حراري: العضو الذي يسمح للمائع بالمرور من جهة عالية الضغط إلى جهة منخفضة الضغط.
- مبخّر: جهة امتصاص الحرارة. هنا يدخل المائع في حالته السائلة إلى جهة الضغط المنخفض و يتحول إلى بخار بفعل اكتساب الحرارة من البيئة فتصبح درجة حرارته مساوية لدرجة حرارة البيئة أو أعلى بفعل فرط التسخين.
- ضاغط: آلة تمكّن من رفع ضغط المائع حتى تكون نقطة الغليان أعلى من درجة حرارة المحيط.
- مكثف حراري: جهة تسليم الحرارة. في هذه المرحلة يكون ضغط المائع عاليا و يتم استخراج كل الحرارة التي تم امتصاصها من وسط التسخين.
يمكن لحلقة سيولة المائع أن تعمل في اتجاهين:
- اتجاه التبريد: حيث يتم امتصاص الحرارة من الفضاء الداخلي و تحويلها إلى الفضاء الخارجي.
- اتجاه التدفئة: حيث يتم امتصاص الحرارة من الفضاء الخارجي و تحويلها إلى الفضاء الداخلي.
