Toplotna črpalka zrak je naprava s toplotno črpalko, ki za pretvorbo energije izkorišča toplotno energijo iz zraka. Spada v kategorijo toplotnih črpalk in se uporablja predvsem za oskrbo s sanitarno vodo, ogrevanje in hlajenje. Njegov princip delovanja temelji na obratnem Carnotovem ciklu. Kompresor absorbira toplotno energijo iz zraka, ki se nato preko hladilnega sredstva prenese v rezervoar za vodo za ogrevanje hladne vode. Lahko doseže stalno temperaturo vode brez neposredne sončne svetlobe.
Naprava uporablja komponente, kot sta uparjalnik in kondenzator, da tvorijo krožni sistem, ki pretvarja nizko-temperaturno toplotno energijo v visoko-temperaturno toplotno energijo. Metode ogrevanja vključujejo neposredno ogrevanje, cirkulacijo in razdeljeno neposredno ogrevanje. Njegove glavne prednosti so varčevanje z energijo in varstvo okolja, z razmerjem energijske učinkovitosti, ki je 3-4-krat večja od tradicionalnih električnih grelnikov vode, porabijo približno 1/4 električne energije in odpravljajo tveganje električnega uhajanja. Veljavno temperaturno območje je nad -10 stopinj; učinkovitost se lahko zmanjša v okoljih z nizko temperaturo. Vrste enot so razvrščene glede na tip kompresorja (batni ali spiralni) in glede na zmogljivost (majhen, srednji in velik). Strukture vključujejo integrirane in modularne zasnove.
Med namestitvijo zagotovite ustrezno prezračevanje. Priporočljivo je, da razdalja med glavno enoto in rezervoarjem za vodo ne presega 2,5 metra. Nujno je redno vzdrževanje kondenzatorja in vodnega sistema. Z življenjsko dobo 10-15 let proizvaja bistveno manj vodnega kamna kot oprema za visokotemperaturno ogrevanje. Njegove aplikacije pokrivajo potrebe po ogrevanju v stanovanjskih, poslovnih zgradbah in industrijskih sektorjih.