W budynkach stawianych według nowoczesnych technologii przy zastosowaniu szczelnej stolarki okiennej i drzwiowej oraz nowoczesnych materiałów izolacyjnych pojawia się problem zapewnienie należytej wentylacji pomieszczeń. Pewnym rozwiązaniem w przypadku wentylacji grawitacyjnej jest zastosowanie nawiewników podokiennych, lecz nie jest ono szczególnie korzystne, ponieważ w okresie zimowym może powodować niezamierzone straty ciepła.
W systemach wentylacji grawitacyjnej i indywidualnej wentylacji mechanicznej nie ma możliwości odzyskiwania ciepła z usuwanego powietrza. Taką możliwość oferują jedynie systemy, w których wszystkie przewody zarówno wentylacji nawiewnej, jak i wywiewnej łączą się w jednym przewodzie zbiorczym. To pozwala na podłączenie ich do centrali wentylacyjnej z wymiennikiem ciepła zwanym inaczej rekuperatorem, dzięki której można odzyskiwać ciepło z powietrza usuwanego i przekazywać je do powietrza pobieranego z zewnątrz.
Działanie systemu jest stosunkowo proste. Powietrze pobierane przez czerpnię trafia do centrali wentylacyjnej i przez filtr powietrza jest kierowane na wymiennik ciepła, gdzie zimą zostaje podgrzane a latem schłodzone. Z centrali wentylacyjnej powietrze jest rozprowadzane do pomieszczeń siecią izolowanych przewodów o odpowiednio dobranych przekrojach. Zużyte powietrze siecią kanałów wywiewnych dostaje się z powrotem do centrali wentylacyjnej, gdzie przez filtr trafia do wymiennika a następnie do wyrzutni umieszczonej najczęściej na dachu.
Najprostszym typem rekuperatora jest wymiennik krzyżowy, w którym obok siebie przepływają dwa strumienie powietrza. Strumienie te nie mieszają się ze sobą, ponieważ są oddzielone przegrodą wykonaną z materiału dobrze przewodzącego ciepło. Ciepło zawarte w powietrzu usuwanym jest przekazywane przez przegrodę chłodnym masom powietrza napływającego do wnętrza a cały proces przebiega samoczynnie, bezdźwięcznie i bez nadzoru. Sprawność tych urządzeń dochodzi do około 70%. Istnieją również rozwiązania, w których w jednej obudowie zamontowane są dwa wymienniki krzyżowe, dzięki czemu sprawność urządzenia wzrasta do ponad 85%. Wadą rekuperatorów krzyżowych jest podatność na szronienie już przy temperaturze -5°C, co w konsekwencji może doprowadzić do zupełnego zaniku przepływu powietrza przez wymiennik. Aby tego uniknąć, stosuje się obejście zmniejszające ilości świeżego powietrza przepływającego przez wymiennik lub nagrzewnicę powietrza.
Innym rodzajem wymiennika jest rekuperator przeciwprądowy, w którym strumienie ciepłego i zimnego powietrza biegną względem siebie równolegle i przeciwbieżnie. W urządzeniach tych wymiana ciepła odbywa się na stosunkowo dużej powierzchni a równoległe ułożenie kanałów minimalizuje powstawanie zaburzeń przepływu, co sprawia, że proces wymiany powietrza przebiega równomiernie i cicho. Wysoka jest również ich sprawność. Zaletą wymienników przeciwprądowych w stosunku do wymienników krzyżowych jest wyeliminowanie zjawiska szronienia. Większość wymienników przeciwprądowych charakteryzuje jednak duży opór wewnętrzny, co powoduje konieczność zastosowania energochłonnych wentylatorów dużej mocy zwiększających głośność pracy centrali. Idealnym rozwiązaniem pozwalającym na uzyskanie pełnej sprawności rekuperatora przeciwprądowego jest połączenie systemu wentylacyjnego z gruntowym wymiennikiem ciepła.
Kolejnym rozwiązaniem są rekuperatory obrotowe. Ich głównym elementem jest obracający się bęben z masą akumulującą ciepło, w którym równolegle do osi obrotu wykonano szereg kanałów. Przez te kanały przepływa na zmianę ciepłe powietrze usuwane z wnętrza budynku oraz chłodne powietrze zewnętrzne. Konstrukcja wymiennika pozwala nie tylko na odzysk ciepła, ale także zawartej w powietrzu wilgoci. Gdy wymiennik zostanie pokryty substancją higroskopijną, to w okresie zimowym będzie ona odbierać wilgoć z powietrza usuwanego i nawilżać napływające powietrze świeże, poprawiając jednocześnie jakość powietrza w pomieszczeniach. Regulując prędkość obrotową wymiennika można zmieniać jego wydajność i uniknąć wymrażania wilgoci. Wadą tego typu rozwiązania jest wysoka cena urządzenia i hałas mogący powstać przy obrocie bębna.
Centrala wentylacyjna z rekuperatorem może być wyposażona w dwa wentylatory – nawiewny i wywiewny, z których jeden zasysa świeże powietrze zewnętrzne a drugi usuwa taką samą ilość powietrza zużytego wypychając je przez wymiennik na zewnątrz. Takie rozwiązanie cechuje się dużą wydajnością. Istnieją też centrale z jednym wentylatorem, służącym do usuwania powietrza zużytego, podczas gdy świeże powietrze napływa do wymiennika samoczynnie. Rozwiązanie to, w porównaniu z układem z dwoma wentylatorami ma niższą sprawność, lecz jest znacznie tańsze.
Warunkiem właściwego, bezgłośnego funkcjonowania wentylacji z odzyskiem ciepła jest nie tylko profesjonalny projekt i fachowy montaż urządzeń, lecz także właściwa ich eksploatacja i konserwacja. Brudna, pokryta kurzem instalacja wentylacyjna może powodować zanieczyszczenie powietrza wtłaczanego do budynku i niewłaściwy jego przepływ oraz trudności w utrzymaniu właściwej temperatury powietrza i zwiększenie kosztów zużycia energii. Wzrasta także zagrożenie pożarowe. Dlatego konieczna jest systematyczna konserwacja zarówno samego rekuperatora, jak i całej instalacji. Raz na trzy lata wskazane jest czyszczenie kanałów wentylacyjnych a wymiana filtrów powietrza powinna odbywać się co kwartał. Przed sezonem grzewczym konieczna jest także kontrola instalacji odprowadzania skroplin. Sam wymiennik ciepła wymaga okresowego czyszczenia w celu usunięcia z jego powierzchni osadów, ponieważ ich zaleganie ogranicza wydajność urządzenia i sprawność odzysku ciepła. Osad można usunąć za pomocą odkurzacza i letniej wody z mydłem. Rekuperator należy czyścić przynajmniej raz w roku, zalecane jest jednak zwiększenie częstotliwości wykonywania tej czynności do 2-4 razy w roku, w zależności od stopnia zanieczyszczenia powietrza zewnętrznego. Pokrywki zewnętrzne kratek wentylacyjnych należy myć letnią wodą z mydłem przynajmniej raz w miesiącu. Czynności konserwacyjne najlepiej zlecić firmie, która zamontowała system wentylacyjny.