چرخ حرارتی که با نام مبدل حرارتی دوار، یا چرخ آنتالپی هوا به هوای دوار یا چرخ بازیافت حرارت هم شناخته می‌شود، نوعی مدل حرارتی بازیافت انرژی است که در منبع یا خروجی جریان‌های هوای سیستم هواساز یا در گازهای خروجی یک فرآیند صنعتی برای بازیافت حرارت قرار می‌گیرد. .حرارتی مختص سرمایش گاهی به است چرخ کیوتو هم شناخته می‌شود
چرخ حرارتی شامل یک شبکه مانند کندوی عسل ساخته‌شده از ماده‌ی جاذب حرارت است و به‌آرامی در جریان‌های هوای خروجی یا منبع سیستم هواساز به‌آرامی دوران می‌کند. با دوران چرخ حرارتی، گرما از جریان هوای خروجی در نیم دور گرفته‌شده و در نیم دور بعدی به هوای تازه داده می‌شود. بنابراین گرمای هدر رفته از جریان‌های هوای خروجی به شبکه ماده منتقل و از آن به هوای تازه منتقل می‌شود که در نتیجه دمای جریان هوای منبع افزایش پیدا می‌کند. مقدار این افزایش متناسب با اختلاف دمای جریان‌ها یا گرادیان دما است و به راندمان دستگاه بستگی دارد. راندمان مبدل هنگامی‌که جریان‌ها عکس هم هستند بیشترین مقدار را دارد زیرا در این حالت گرادیان دمای زیادی ایجاد می‌شود. این قاعده را می‌توان به‌صورت عکس و برای سرمایش نیز به کار برد به‌طوری‌که با توجه به نیاز، هوای منبع را سرد کرد.
شبکه مبدل می‌تواند از جنس آلومینیوم، پلاستیک، یا فیبر مصنوعی باشد. مبدل حرارتی توسط موتور الکتریکی کوچک و سیستم نوار نقاله می‌چرخد. موتورها معمولاً دارای قابلیت کنترل سرعت برای بهبود کنترل دمای هوای خروجی هستند.
به دلیل ماهیت چرخ‌های حرارتی به‌گونه‌ای که حرارت از جریان هوای خروجی به هوای منبع بدون نیاز مستقیم به‌واسطه انتقال می‌یابد، راندمان این مبدل‌ها از دیگر مبدل‌های هوایی بازیافت حرارت بیشتر است. عموماً، یک چرخ حرارتی با سرعت‌های وجه بین 1.5 تا 3 متر بر ثانیه و حجم هوای یکسان انتخاب می‌شود و در این حالت می‌توان راندمانی تا 50% انتظار داشت.
چرخ‌های حرارتی برای پروژه هایی که نیاز به جدایش کامل جریان تأمین‌کننده و جریان هوای خروجی است، مناسب نیست زیرا که هوا بین مرز مشترک دو جریان بایپس می‌کند.
