Οι αντλίες θερμότητας με πηγή αέρα είναι συσκευές υψηλής απόδοσης που χρησιμοποιούν τη θερμότητα που συλλέγεται από τον εξωτερικό αέρα για να θερμάνουν το εσωτερικό ενός κτιρίου. Όπως και άλλες συσκευές αντλίας θερμότητας, μια αντλία θερμότητας με πηγή αέρα μπορεί να μειώσει το κόστος θέρμανσης και να μειώσει το αποτύπωμα άνθρακα του κτιρίου. Οι αντλίες θερμότητας με πηγή αέρα απαιτούν πολύ λίγη συντήρηση και το κόστος λειτουργίας είναι ελάχιστο μετά τα αρχικά έξοδα αγοράς και εγκατάστασης.
Υπάρχουν δύο είδη αντλιών θερμότητας: πηγή αέρα και πηγή εδάφους. Όταν χρησιμοποιείται η φράση «αντλία θερμότητας», αναφέρεται γενικά σε μια αντλία θερμότητας με πηγή αέρα. Αυτό συμβαίνει επειδή η αντλία θερμότητας με πηγή αέρα είναι η πιο κοινή εγκατάσταση αντλίας θερμότητας. Οι αντλίες θερμότητας εδάφους είναι πιο αποδοτικές από τις αντλίες θερμότητας με πηγή αέρα, αλλά τα πρόσθετα έξοδα για την αγορά και την εγκατάστασή τους είναι συχνά απαγορευτικά.
Η βασική λειτουργία των αντλιών θερμότητας με πηγή αέρα είναι αρκετά απλή. Ένα ψυκτικό υγρό αντλείται μέσω των πηνίων μέσα στην αντλία θερμότητας και μεταφέρει θερμότητα από μια ψυχρότερη περιοχή σε μια θερμότερη περιοχή, χρησιμοποιώντας τη θερμότερη περιοχή ως ψύκτρα. Τα εξωτερικά πηνία των αντλιών θερμότητας με πηγή αέρα συγκεντρώνουν ή απελευθερώνουν θερμότητα ανάλογα με το εάν ο έλεγχος του θερμοστάτη είναι ρυθμισμένος για θέρμανση ή ψύξη.
Οι αντλίες θερμότητας με πηγή αέρα χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση κτιρίων τους πιο ψυχρούς μήνες, αλλά χρησιμοποιούνται επίσης για ψύξη κατά τις θερμότερες περιόδους και, στην περίπτωση συστημάτων αέρα-νερού, το σύστημα χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή ζεστού νερού. Η αντλία θερμότητας πηγής αέρα θεωρείται ότι λειτουργεί με απόδοση 300-400 τοις εκατό, που σημαίνει ότι καταναλώνει το ένα τρίτο έως το ένα τέταρτο της ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιείται από τυπικές ηλεκτρικές μονάδες θέρμανσης για την παραγωγή της ίδιας ποσότητας θερμότητας. Αν και οι αντλίες θερμότητας με πηγή αέρα δεν είναι τόσο αποδοτικές όσο οι αντλίες θερμότητας εδάφους, είναι πολύ πιο αποδοτικές από τις μονάδες θέρμανσης αερίου, πετρελαίου ή ηλεκτρικής ενέργειας.
Τα εξωτερικά πηνία των αντλιών θερμότητας με πηγή αέρα τοποθετούνται σε εξωτερικό τοίχο ή τσιμεντένιο μαξιλαράκι σε θέση όπου η μονάδα έχει άφθονο χώρο για την κίνηση του αέρα. Εάν η αντλία θερμότητας πηγής αέρα εγκατασταθεί σε περιοχή όπου τα εξωτερικά πηνία θα θερμαίνονται από τον ήλιο, μπορεί να βελτιώσει περαιτέρω την απόδοση της μονάδας. Οι αντλίες θερμότητας με πηγή αέρα μπορούν να εγκατασταθούν σε προϋπάρχοντα κτίρια, αλλά η εγκατάσταση του συστήματος αντλίας θερμότητας κατά την κατασκευή μπορεί να ελαχιστοποιήσει το συνολικό κόστος. Αντικαθιστώντας τα υπάρχοντα συστήματα θέρμανσης με μια αντλία θερμότητας με πηγή αέρα σε καλά μονωμένα σπίτια, η κατανάλωση ενέργειας μπορεί να μειωθεί σε σημείο που να κάνει την εγκατάσταση μια οικονομικά αποδοτική λύση θέρμανσης.