Toplinski kotač je rotirajući uređaj koji se općenito koristi za smanjenje energije koju troši oprema za klimatizaciju na vlažnim mjestima. Funkcionira kao rotacijski izmjenjivač topline, što znači da neprestano pokušava postići toplinsku ravnotežu. Uređaj radi tako da struja toplog zraka i struja hladnog ispušnog zraka struji kroz njegove suprotne polovice, koristeći te protustruje za hlađenje vrućeg zraka i zagrijavanje hladnog zraka.
Fizička struktura toplinskog kotača nalikuje aluminijskom disku i ispušnom ventilatoru smještenom u sredini dva zračna kanala. Jedan zračni kanal kroz njega prolazi topli vanjski zrak, a drugi kanal ispušta hladan zrak ohlađen ispušnim ventilatorom. Filtri su također postavljeni kako bi se osiguralo da je zrak koji ulazi i izlazi iz uređaja čist.
Toplinski kotač postiže toplinsku ravnotežu tako što se prvo hladi hladnim zrakom koji usmjerava ispušni ventilator. Kada se njegov hladni dio okrene kako bi naišao na topli vanjski tok zraka, tada apsorbira toplinu iz zraka. Kako uređaj apsorbira toplinu iz zraka, temperatura strujanja vanjskog zraka posljedično pada. Kada se kotač okrene natrag na svoju početnu točku, on tada šalje apsorbiranu toplinu u hladni ispušni zrak dok se istovremeno još jednom hladi.
Koncept toplinskog kotača temelji se na drugom zakonu termodinamike, gdje će se toplina uvijek kretati iz područja s višim temperaturama u područja niže temperature. Uređaj, samo rotirajući, omogućuje toplinu da dođe u dodir s hladnim zrakom i na taj način se prenese. To uravnotežuje temperaturu na dva susjedna mjesta, hlađenje vrućeg zraka i zagrijavanje hladnog zraka.
Korištenje toplinskog kotača ima jasne prednosti. Uređaj smanjuje opterećenje ventilacijske klimatizacije, čime se smanjuje potrošnja energije, a posljedično i dugoročni troškovi klimatizacije. Još jedna prednost ovoga je da se tada smanjuje veličina opreme potrebne za hlađenje ili grijanje područja. Imajte na umu da čak i mali kotač topline može biti prilično učinkovit u prijenosu velike količine topline, u skladu sa smanjenom veličinom opreme.
Međutim, postoje i neki nedostaci koje se moraju uzeti u obzir. Početna cijena kotača topline znači da su početni troškovi veći od kupnje opreme bez njega. Zatim, uređaj zahtijeva dvije susjedne struje zraka za rad, a te struje zraka moraju biti čiste ili na neki drugi način proći kroz filtere za čišćenje. Drugi čimbenik je da mu je za rad potreban mehanizam za okretanje, što zauzvrat zahtijeva održavanje.
Toplinski kotač najbolje je koristiti na mjestima gdje je potreban veliki unos vanjskog zraka i gdje se u blizini nalazi kanal za odvod zraka. Jedna od mogućih situacija je nova zgrada u kojoj je utvrđeno da klimatizacijski uređaj nije dovoljan za količinu ventiliranog zraka. Druga mogućnost je konstrukcija u kojoj je potrebna određena količina dovoda vanjskog zraka.
Toplinski kotač se ne preporučuje za područja s obično niskim ili nepostojećim održavanjem, jer zahtijeva redovite preglede i čišćenje. Također nije prikladan za mjesta gdje se kanali za zračne struje moraju u velikoj mjeri usmjeriti. Ventilator će trošiti više energije, a početni troškovi bit će veći, čime se poništava ušteda manjom potrošnjom energije klimatizacije.