Eine Wärmepumpe entzieht Wärme aus seiner Umwelt. Diese Wärme aus der Umwelt wird dabei für Heizung und Warmwasser nutzbar gemacht. Als Wärmequelle kommen dabei Luft, Grundwasser oder das Erdreich in Frage.
Eine Wärmepumpe ist effizient, nachhaltig und umweltfreundlich, da sie durch die Nutzung der Wärme aus der Umwelt sehr energiesparend arbeitet. Energiesparend in dem Sinne, dass sehr viel geringerer Strombedarf im Vergleich zu der erzeugten Wärmeenergie besteht. Je nach Temperatur der Wärmequelle liegt die erzeugte Wärmeenergie um das etwa 2- bis 5-fache höher als der Strombedarf. Diese Effizienzsteigerung wird COP-Wert genannt.
Durch eine PV-Anlage kann der Strombedarf der Wärmepumpe je nach Auslegung deutlich gesenkt werden.
Gerade die Warmwasserbereitung über Wärmepumpe kann sehr von einer PV-Anlage profitieren, da dieser auch im Sommer anfällt.
Der Raumwärmebedarf fällt dagegen zu wesentlichen Teilen im Winter an, wenn die Stromerzeugung der PV-Anlage eher gering ist. In den Übergangszeiten Frühling und Herbst kann degegen ein großer Teil des Strombedarfs der Wärmepumpe durch die PV-Anlage versorgt werden. Wichtig ist hierbei eine geeignete Auslegung der PV-Anlage auf die Energiebedarfe der Wärmepumpe. Ein Batteriespeicher kann dabei auch von Nutzen sein. Hier gilt es zu analysieren, welche Auslegung in welchem Maße am vorteilhaftesten ist.
Der Strombedarf der Wärmepumpe ist direkt von der Wärmequellen-Temperatur abhängig und damit zeitlich variabel. Je nach Auslegung, Ausrichtung und Neigung der PV-Anlage kann der Strombedarf der Wärmepumpe in unterschiedlichem Ausmaß über den Solarstrom versorgt werden. Dieser zeitliche Bezug kann nur zuverlässig und aussagekräftig über eine Simulation berücksichtigt werden. Nur so kann mit Gewissheit bestimmt werden, wie viel Strom von der PV-Anlage direkt zur Versorgung der Wärmepumpe genutzt werden kann.
Je nachdem, in welche Himmelsrichtung die PV-Anlage ausgerichtet ist und wie die PV-Anlage geneigt ist, kann der Anteil der Eigenversorgungsgrad variieren. Außerdem sollten Raumwärmebedarf und Warmwasserbereitungsbedarf voneinander separiert betrachtet werden, da dabei andere COP-Werte vorliegen, durch die die Effizienz der Wärmeerzeugung unterschiedlich ist. Es spielt ebenfalls eine Rolle, zu welchem Zeitpunkt der Raumwärmebedarf und der Warmwasserbedarf besteht. Daher ist es schwierig, diese Frage genau zu beantworten, ohne dass alle relevanten Faktoren berücksichtigt werden. Eine Simulation kann dagegen realitätsnah Aufschluss darüber geben.
