Un système frigorifique ne détruit pas la chaleur, il la transporte. La somme de la chaleur extraite de la chambre et de l’électricité absorbée par le compresseur est rejetée dehors par le condenseur : une installation qui produit 100 kW de froid et absorbe 40 kW d’électricité cède en permanence 140 kW de chaleur à l’air. La même installation brûle le plus souvent, en plus, du combustible pour l’eau de lavage et le chauffage. La récupération de chaleur transfère cette chaleur à l’eau par un échangeur ajouté sur la ligne de refoulement. La chaleur est déjà produite ; son prix est déjà payé.
Il y a deux niveaux. Le désurchauffeur (desuperheater) ne prend que la chaleur de surchauffe du gaz chaud sortant du compresseur ; c’est 10–25 % de la chaleur totale rejetée, mais sa température est élevée et l’on obtient de l’eau à 55–65 °C. Dans la récupération à condensation totale, toute la chaleur est prise ; la température de l’eau reste quelques degrés sous la température de condensation, au niveau de 35–45 °C. Dans les systèmes CO₂ transcritiques, de l’eau à 60–70 °C peut être produite en forte proportion. Le choix est déterminé par la température et la quantité journalière d’eau chaude nécessaires dans l’installation.
Dans les installations alimentaires, les usages les plus adaptés sont les suivants : préchauffage de l’eau de nettoyage et de lavage dans les abattoirs et les laiteries, douches du personnel, chauffage sous dalle des entrepôts négatifs (contre le soulèvement par le gel, du glycol à 10–20 °C suffit), chauffage des bureaux et des zones de transformation, prévention du givrage autour des portes et des quais. La production et la consommation de chaleur ne coïncidant pas aux mêmes heures, un ballon de stockage isolé est nécessaire. Le volume du ballon se choisit d’après la consommation journalière d’eau chaude.
Le piège est d’élever la pression de condensation pour obtenir une eau plus chaude : chaque hausse de 1 K de la température de condensation augmente la consommation du compresseur de 2–3 %, et le gain se transforme en perte. Il faut d’abord prendre la chaleur de surchauffe, et n’élever la pression que si le calcul le montre. Sur le circuit d’eau potable, on utilise un échangeur à double paroi pour que le fluide et l’huile ne se mélangent pas à l’eau. En eau calcaire, les plaques se colmatent rapidement ; on prévoit un adoucissement de l’eau et un nettoyage régulier. Quand la récupération est hors service, le condenseur doit pouvoir rejeter à lui seul toute la chaleur.