Ett värmehjul är en roterande apparat som vanligtvis används för att minska energin som förbrukas av luftkonditioneringsutrustning på fuktiga platser. Den fungerar som en roterande värmeväxlare, vilket innebär att den ständigt försöker uppnå termisk jämvikt. Anordningen fungerar genom att ha en varmluftström och en kall frånluftsström som strömmar genom dess motsatta halvor, och utnyttjar dessa motströmmar för att kyla varm luft och för att värma kall luft.
Den fysiska strukturen hos ett värmehjul liknar en aluminiumskiva och en frånluftsfläkt placerad i mitten av två luftkanaler. En luftkanal har varm utomhusluft som passerar genom den, och den andra kanalen släpper ut kall luft som kyls av frånluftsfläkten. Filter finns också på plats för att säkerställa att luften som kommer in i och ut ur apparaten är ren.
Värmehjulet åstadkommer termisk jämvikt genom att först kylas av kall luft som riktas av frånluftsfläkten. När dess kalla del roterar för att möta den varma utomhusluftströmmen, absorberar den värme från luften. När enheten absorberar värme från luften sjunker temperaturen i utomhusluftströmmen. När hjulet roterar tillbaka till utgångspunkten skickar det den upptagna värmen till den kalla frånluften samtidigt som det kyls ned igen.
Konceptet med värmehjulet bygger på termodynamikens andra lag, där värme alltid kommer att röra sig från områden med högre temperatur till områden med lägre temperatur. Apparaten, genom att endast rotera, gör det möjligt för värme att komma i kontakt med kall luft och följaktligen överföra den. Detta balanserar ut temperaturen på två närliggande platser, kylande varm luft och värmande kall luft.
Det finns klara fördelar med att använda ett värmehjul. Enheten minskar belastningen på ventilationsluftkonditionering, vilket minskar energiförbrukningen och därmed de långsiktiga luftkonditioneringskostnaderna. En annan fördel med detta är att det då minskar storleken på den utrustning som behövs för att kyla eller värma området. Observera också att även ett litet värmehjul kan vara ganska effektivt för att överföra en hög mängd värme, i linje med utrustningens minskade storlek.
Det finns också några nackdelar som måste beaktas. Startkostnaden för värmehjulet gör att startkostnaderna är högre än att köpa utrustning utan det. Därefter kräver anordningen två angränsande luftströmmar för att fungera, och dessa luftströmmar måste vara rena eller på annat sätt passera genom rengöringsfilter. En annan faktor är att den behöver en vridmekanism för att fungera, vilket i sin tur kräver underhåll.
Värmehjulet används bäst på platser där det behövs ett stort intag av uteluft och där det finns en frånluftskanal i närheten. En möjlig situation är en ny byggnad där luftkonditioneringsutrustningen har visat sig vara otillräcklig för mängden ventilerad luft. En annan möjlighet är en konstruktion där ett visst mått av uteluftsintag krävs.
Värmehjulet rekommenderas inte för områden med vanligtvis lågt till obefintligt underhåll, eftersom det kräver regelbundna inspektioner och rengöring. Den är inte heller lämplig för platser där kanalerna för luftströmmarna måste dras i stor utsträckning. Fläkten kommer att förbruka mer energi, och startkostnaderna kommer att bli högre, vilket försvinner den summa pengar som skulle ha sparats genom den lägre energiförbrukningen för luftkonditioneringen.