Večina toplotnih črpalk, ki se uporabljajo v Sloveniji je natančneje uvrščena med toplotne črpalke zrak zrak. Te topotne črpalke vpijejo toploto iz zunanjega zraka in jo sproščajo v sistem za distribucijo prisilnega zraka v stavbi. Toplotna črpalka zrak zrak omogoča toploti, da se premika s standardnim hladilnim ciklom s kompresijo hlapov. Hladno tekoče hladilno sredstvo izhlapi v zunanjem izmenjevalniku toplote.
Nato s toploto obremenjen hladilni plin dovede do kompresorja, kar močno poveča njegov tlak in temperaturo. Vroči plin se usmerja v notranjost do izmenjevalnika toplote se kondenzira nazaj v tekočino, ki odda toploto, ki jo je prenesel v sistem za distribucijo zraka v stavbi.
Toplotna črpalka zrak zrak se uporablja tudi za hlajenje
Z obračanjem pretoka hladilnega sredstva lahko toplotna črpalka zrak zrak z zračnim virom delujejo tudi kot hladilni sistemi. Toplota, absorbirana iz notranjega zraka, se odpelje zunaj in zavrne. Zmožnost delovanja sistema ogrevanja in hlajenja je nedvomno največja privlačnost sistemov toplotnih črpalk, zlasti v srednjih in nižjih zemljepisnih širinah, kjer je hlajenje nujno.
Toplotne črpalke zrak zrak imajo svoje omejitve pri ogrevanju prostorov. Čim hladnejši je zunanji zrak, manj kilogramov pobere vsak kilogram hladilnega sredstva, ko kroži skozi sistem. Kapaciteta ogrevanja in izkoristek se zmanjšujeta, ko zunanje temperature padajo.
Običajno pri toplotnih črpalkah zrak zrak potrebujemo dodaten vir toplote
Ta neizogibna omejitev termodinamike pogosto zahteva, da so toplotne črpalke z zračnimi viri opremljene z dodatnimi viri toplote, da lahko obvladujejo največje obremenitve v hladnem severnem podnebju. Če to dodatno toploto zagotavljajo elementi z električnim uporom, se lahko splošna učinkovitost sistema znatno zmanjša.
Toplotne črpalke zrak-zrak zahtevajo tudi cikel odmrzovanja, da v hladnem vremenu odstranijo zmrzal iz zunanjega izmenjevalnika toplote. Vroč hladilni plin občasno kroži v zunanji tuljavi, da se stopi zmrzal. Energija, uporabljena za odtajevanje, prav tako znižuje splošno učinkovitost sistema. Preden se torej odločite, da bo toplotna črpalka zrak zrak primerna za vas, se posvetujte s strokovnjaki.