空氣源熱泵熱水器(簡稱空氣能熱水器)由保溫水箱和室外機組成，稱為空氣能熱泵機組。

空氣能熱水器的工作原理是基于“逆卡諾”原理，即通過空氣能熱泵機組的通電，将周圍空氣的熱量吸收到換熱器中，通過換熱器将熱量通過傳熱原理傳遞到水中，達到加熱的效果。空氣能熱泵機組工作時，在風機的抽吸下，室外普通空氣從進氣口進入機組内腔，流經換熱器。這時，空氣中的能量被換熱器吸收，傳遞到保溫水箱進行加熱；失去能量的空氣溫度降低，變成冷空氣，從風中吹出。

空氣能熱泵機組一般由膨脹閥(節流閥)、壓縮機、冷凝器、蒸發器等主要部件組成。

膨脹閥(節流閥)是制冷系統中通過改變節流截面或節流長度來控制制冷劑流量的裝置，通常安裝在蒸發器和儲液罐之間。膨脹閥(節流閥)将中溫高壓液态制冷劑節流成低溫低壓濕蒸汽，然後制冷劑在蒸發器中吸熱，達到制冷效果。膨脹閥(節流閥)通過改變蒸發器末端的過熱度來控制閥門流量，以防止蒸發器未充分利用面積和撞擊氣缸。

壓縮機(又稱“蒸汽泵”)是一種能将低壓氣體提升為高壓氣體的驅動流體機械裝置，是制冷系統的心髒。它從吸入管中吸入低溫低壓的制冷劑氣體，通過電機的運轉帶動活塞對其進行壓縮，然後将高溫高壓的制冷劑氣體排到排氣管中為制冷循環提供動力，從而實現壓縮→冷凝(放熱)→膨脹→蒸發(吸熱)的制冷循環。

冷凝器是制冷系統的一部分，屬于熱交換器的一種。它可以将氣體或蒸汽轉化為液體，并将管道中的熱量快速傳遞到管道附近的空氣中。氣體通過一根長管(通常盤繞成螺線管)，這樣熱量就散發到周圍的空氣中。銅等金屬具有很強的導熱性，常用來輸送蒸汽。為了提高冷凝器的效率，往往會在管道上加裝導熱性能優異的散熱器，增加散熱面積，加速散熱，通過風扇加速空氣對流，帶走熱量。冷凝器的工作過程是放熱過程，所以冷凝器溫度比較高。

蒸發器是四大制冷部件中非常重要的一部分。壓縮液化後的低溫冷凝“液體”(制冷劑)經過蒸發器，與外界空氣進行熱交換，“氣化”吸熱，降低周圍介質的溫度，從而達到制冷效果。

低壓氣态制冷劑進入壓縮機，被壓縮成高溫高壓氣體。此時，制冷劑的沸點随着壓力的增加而增加。高沸點的制冷劑進入冷凝器并開始液化，這時制冷劑放出熱量并變成液體。然後在進入蒸發器之前，經過膨脹閥(節流閥)，使制冷劑的壓力降低，減壓後的制冷劑在蒸發器中又開始蒸發。此時，制冷劑吸熱，再次變成低壓氣體。再次進入壓縮機，形成整個制冷劑循環系統。

簡而言之，空氣能熱水器的工作原理是壓縮機系統中的低溫制冷劑不斷吸收室外空氣中的低級熱能，并将其帶回壓縮機升級為可用的高級熱能來加熱冷水。空氣能熱水器的加熱原理和空調一樣，隻是産品配置不同。空氣能熱水器主要用于加熱和燒開水，增加了蒸發器和冷凝器的換熱面積，采用耐高溫高壓的壓縮機系統。

常溫型熱泵熱水機工作原理[/caption]

熱泵壓縮機将低溫低壓氣态制冷劑轉換成高壓高溫氣态制冷劑，壓縮機壓縮功能轉換的熱能為Q1，高溫高壓氣态制冷劑與水進行熱交換，高壓制冷劑在常溫下被冷卻冷凝成液體。在這個過程中，制冷劑釋放熱能來加熱水，使得水被加熱成為熱水。水吸收的熱能為Q3，高壓液态制冷劑經膨脹閥減壓，壓力下降，回到比外界更低的溫度，從而具有吸熱蒸發的能力。低溫低壓液态制冷劑通過蒸發器(空氣熱交換器)吸收空氣中的熱能并自行蒸發，由液态變為氣态，制冷劑從空氣中吸收的熱能為Q2。吸收了熱能的制冷劑變成低溫低壓氣體，然後被壓縮機吸入并壓縮，從而不斷從空氣中吸收熱量，并在水側熱交換器中釋放熱量，産生熱水。該循環由空氣能量熱泵(主機)單元完成。空氣能熱泵作為一種高效收集和傳遞熱量的系統裝置，可以将壓縮機消耗的電能轉化為比電加熱多4~6倍的熱能(即Q1 Q2=Q3)。

電熱水器消耗一千電隻能産生0.95kw的熱量，而空氣能熱水器可以用與電熱水器相同的電量來節能。原因是空氣能熱水器消耗的電能不是直接用來燒水，而是驅動壓縮機壓縮做功，使已經吸收空氣熱量的低溫制冷劑升溫成為高溫制冷劑，高溫制冷劑放出熱量加熱保溫水箱内的冷水。制冷介質在空氣能熱水器的運行中起到“吸收”、“輸送”和“傳遞”熱量的作用，從而達到高效節能的目的。此外，由于水箱保溫效果好，水溫可以長期保持。水箱裡的水之所以能長期保持恒溫，是因為水箱中間有保溫層。空氣能熱水器如果沒有很好的保溫功能，就不是真正的空氣能熱水器。空氣能熱水器是蓄熱式熱水器的一種，出水量大，水溫一般設定在45℃-55℃。大多數空氣能熱水器都有保溫功能。水溫設定在45℃-55℃時，自動停止加熱，水溫低于45℃時，自動開始加熱，保持水箱水溫在55℃以上。水箱保溫效果不好的熱水器，往往會因為熱量損失大而開始發熱。鐘瑞空氣能熱水器360度立體金盾保溫牆采用進口聚氨酯高壓發泡技術，一次發泡成型，閉孔率98%以上，保溫120小時以上，有效避免了水溫下降帶來的反複發熱問題，相當于節約了電能。