Die Umgebungsluft wird mit einem Ventilator angesaugt und durch Wärmeabgabe in einem Wärmeaustauscher (Verdampfer) abgekühlt. Im Verdampfer wird diese Wärme vom Kältemittel aufgenommen, indem es bei niedrigem Druck verdampft. Das dampfförmige Kältemittel wird von einem elektrisch angetriebenen Verdichter angesaugt und auf ein höheres Druck- und Temperaturniveau „gepumpt“.

In einem zweiten Wärmeaustauscher (Verflüssiger) wird die aus der Umgebungsluft gewonnene Wärme sowie die vom Verdichter aufgenommene Energie an das Wasser abgegeben, wobei das dampfförmige Kältemittel wieder verflüssigt wird. Das flüssige Kältemittel wird in einem Drosselorgan auf den niedrigen Druck entspannt und kann im Verdampfer der Warmwasser-Wärmepumpe wieder Wärme aus der Umgebungsluft aufnehmen, der Kreisprozess beginnt erneut.

Die übliche Warmwasserentnahme im Haushalt erfolgt meist temporär und unregelmäßig im Tagesverlauf. Zwischen Phasen der Wasserentnahme hat die Warmwasser-Wärmepumpe trotz ihrer geringen Heizleistung genügend Zeit zur Nachheizung, um stets eine ausreichende Warmwassermenge bereitzustellen.

Um größere Warmwassermengen, zum Beispiel für ein Wannenbad zu erzeugen, kann die Warmwasser-Wärmepumpe mit einem entsprechend größeren Warmwasserspeicher kombiniert werden. Üblich sind Speicher mit 200 bis 300 Litern Nenninhalt. Im normalen Bereitschaftsbetrieb heizt die Warmwasser-Wärmepumpe automatisch nach, sobald der Wärmeinhalt des Speichers durch Warmwasserentnahme oder Abkühlung unter einen Mindestwert sinkt.

Die leistungsstärksten Warmwasser-Wärmepumpen erlauben eine Wassertemperatur von bis zu 65 °C. Damit erfüllen sie auch leicht hygienische Anforderungen, denn die Temperatur des warmen Wassers sollte im gesamten Leitungssystem mindestens 55 °C und am Austritt des Trinkwassererwärmers 60 °C betragen, damit sich keine Legionellen ansiedeln können.

Dank des Warmwasserspeichers steht in der Regel genügend erwärmtes Wasser zum Duschen oder Geschirrspülen zur Verfügung. Ist doch einmal der komplette Wasservorrat entnommen, liegt die Aufheizzeit je nach Lufttemperatur zwischen 6 und 10 Stunden. Wird schneller warmes Wasser benötigt, schaltet sich automatisch der integrierte Elektroheizstab ein.

Die Anschaffungskosten des Geräts für ein Einfamilienhaus sind relativ gering. Eine Warmwasser-Wärmepumpe ist für viele Eigentümer auch ohne Förderung erschwinglich. Sie wird im Rahmen eines Heizungstauschs als ergänzende Maßnahme gefördert.

Wenn Sie eine generelle Umstellung Ihres Heizungssystems auf erneuerbare Energien planen, kann sich die zusätzliche Installation einer Warmwasser-Wärmepumpe lohnen. Außerdem fördern einige Energieversorgungsunternehmen den Umstieg auf eine Brauchwasserwärmepumpe zur Warmwasserbereitung.

Wie hoch der Stromverbrauch und damit die Kosten für den Betrieb einer Warmwasser-Wärmepumpe ausfallen, hängt von der Menge und der Temperatur des verwendeten Warmwassers ab: Je höher der Verbrauch und die Wassertemperatur, desto mehr Energie benötigt das Gerät.

Zur Einschätzung des Verhältnisses zwischen erzeugter Warmwassermenge und benötigtem Strom dient die sogenannte Jahresarbeitszahl (JAZ). Je höher dieser Wert ist, desto effizienter arbeitet die Warmwasser-Wärmepumpe. Weiterhin beeinflusst auch die Temperatur der Umgebungsluft die Energieeffizienz und damit den Stromverbrauch des Geräts: Je höher die Temperatur der angesaugten Umgebungsluft, desto seltener muss der elektrische Heizstab zum Einsatz kommen.

Die durchschnittliche Lebensdauer von Warmwasser-Wärmepumpen beträgt 15 bis 20 Jahre, ähnlich wie bei anderen Wärmeerzeugern.

Im Vergleich zu Gas- oder Ölheizungen sind Warmwasser-Wärmepumpen wartungsarm. Da keine fossilen Rohstoffe verbrannt werden, müssen die Emissionswerte nicht geprüft werden. Dennoch empfehlen Hersteller ein Wartungsintervall von zwei bis drei Jahren. Dann werden Pumpen und Filter der Anlage und auch das Kältemittel geprüft. Die Wartung trägt zur einwandfreien und vor allem energieeffizienten Funktionsweise der Warmwasser-Wärmepumpe bei.