Ventilacija s povratom topline, ili HRV, odnosi se na metodu izmjene zraka gdje se toplina stvorena iz ispušnih plinova u zgradama obnavlja i ponovno koristi za zagrijavanje ulaznog zraka. Proces koristi jednu od dvije metode, bilo izmjenu topline zrak-zrak ili izmjenu topline zemlja-zrak. Bez obzira koja se metoda koristi, ventilacijski sustav s povratom topline omogućuje dovod svježeg zraka u komercijalnu i stambenu ventilaciju. HRV je također energetski učinkovitiji od tradicionalnih sustava grijanja.
U ventilaciji s povratom topline zrak-zrak, rebraste ploče izrađene od materijala otpornog na koroziju ugrađuju se u kutiju na koju su spojeni ventilacijski puhači. Kako topli ispušni zrak iz unutrašnjosti zgrade struji preko rebrastih ploča, zrak se hladi, a zatim se pomiče prema van kao ohlađeni ispušni zrak. Istovremeno, hladni ventilacijski zrak također se kreće kroz ploče za izmjenu topline što uzrokuje njihovo zagrijavanje. Zagrijani ventilacijski zrak se zatim vraća natrag u zgradu.
Postoje tri osnovna dizajna ventilacijskog sustava s povratom topline. Koriste ili vertikalne ravne ploče, horizontalne ravne ploče ili stanični dizajn šahovnice. Vertikalne ravne ploče su približno 50 do 70 posto učinkovite i rade koristeći propuh prema dolje. Horizontalne ravne ploče su približno 70 do 80 posto učinkovite i koriste pasivni protok zraka u izmjeničnim toplim i hladnim rebrastim pločama.
Stanične ravne ploče su otprilike 85 do 95 posto učinkovite i zapravo koriste tehnologiju protustrujne razmjene. Protustrujna izmjena odnosi se na proces kojim svaka ćelija teče u suprotnom smjeru, što stvara konstantan gradijent preko cijelog skupa ploča. Budući da ima konstantan gradijent, izmjena topline ne zahtijeva toliko energije, što je čini energetski učinkovitijom.
U ventilaciji s povratom topline zemlja-zrak, cijevi za zagrijavanje zemlje su zakopane ispod strukture i najčešće se koriste u štalama i staklenicima u Sjedinjenim Državama. Cijev za zagrijavanje apsorbira toplinu iz okolnog tla i obično je izrađena od krutih plastičnih cijevi koje su tretirane antimikrobnim kemikalijama kako bi se spriječilo rast bakterija. Cijevi su zakopane između 6 i 10 stopa (1.8 do 3 m) ispod zemlje gdje tlo inače održava konstantnu temperaturu.
Kako se toplina povećava, solarni dimnjak izvlači topli zrak kroz konvekciju. Zrak tada prolazi kroz izmjenjivač topline i ventilira se u zgradu kao topli zrak. Ispušni plin se zatim vraća kroz izmjenjivač topline i obrađuje iz zgrade kao ohlađeni zrak.