Una bomba de calor aire-agua es un sistema térmico que extrae energía del aire exterior y la transfiere al agua de un circuito hidráulico para proporcionar calefacción, refrigeración y, con frecuencia, agua caliente sanitaria (ACS). Se considera una tecnología de alta eficiencia energética[1]​ y un vector clave para la descarbonización de la calefacción de edificios al sustituir calderas de combustibles fósiles.

El sistema opera mediante un ciclo de compresión de vapor con cuatro elementos principales: evaporador, compresor, condensador y válvula de expansión. El calor captado del aire se eleva a una temperatura útil mediante el compresor y se cede al agua del circuito. La modulación electrónica "Modulación (telecomunicación)") (inverter) permite adaptar la potencia a la demanda, mejorando el rendimiento parcial y el confort.[2]​.

El desempeño se mide mediante COP (coeficiente instantáneo) y SCOP (rendimiento estacional). En climas templados y con emisores de baja temperatura, los sistemas aire-agua alcanzan SCOP elevados y reducen el consumo anual frente a sistemas convencionales. Los rendimientos estacionales dependen de la temperatura exterior, el diseño del sistema y el control. Informes internacionales estiman un potencial sustancial de reducción de CO₂ mediante la implantación masiva de bombas de calor.[1]​.

En la Unión Europea, las bombas de calor aire-agua se incorporan a la Directiva de Eficiencia Energética de Edificios (EPBD) como instrumento para mejorar el rendimiento del parque edificado. La revisión de 2024 refuerza objetivos de eficiencia y electrificación. El Reglamento (UE) 517/2014 sobre gases fluorados regula refrigerantes, control de fugas y requisitos de etiquetado; además, las políticas de ecodiseño y etiquetado energético fijan niveles mínimos de eficiencia.[3]​.