空气能热泵由室外机和保温水箱组成。室外机称为空气能热泵机组。空气能热泵机组一般由膨胀阀，压缩机，蒸发器，冷凝器等等，一些主要零部件组成的。简而言之，其工作原理是压缩机系统中的低温制冷剂不断吸收室外空气中的低级热量，然后将其带回到压缩机，以升级为可用的热量来加热冷水。空气能热泵的加热原理与空调的工作原理基本类似，但产品的基本配置和功能不同。
空气源热泵工作流程是这样的：压缩机将回流的低压冷媒压缩后，变成高温高压的气体排出，高温高压的冷媒气体流经缠绕在水箱外面的铜管，热量经铜管传导到水箱内，冷却下来的冷媒在压力的持续作用下变成液态，经膨胀阀后进入蒸发器，由于蒸发器的压力骤然降低，因此液态的冷媒在此迅速蒸发变成气态，并吸收大量的热量。同时，在风扇的作用下，大量的空气流过蒸发器外表面，空气中的能量被蒸发器吸收，空气温度迅速转降低，变成冷气排进厨房。随后吸收了一定能量的冷媒回流到压缩机，进入下一个循环。
长久以来，空气源热泵都以提供“制热”为主要功能。随着技术和市场的推移，该设备的另一个功能，“制冷”，也越来越被重视。实际上从硬件的构成角度上分析，它就是一台可以采暖、制冷的中央空调主机。该产品采用一台主机作为冷热源，多搭配辐射盘管和风机盘管并存的末端系统。两者构成一个以辐射供暖供冷为主，风机盘管为辅的兼顾除湿功能的冷暖系统。相比传统风冷模块，明显更加舒适，更加节能。
空气源热泵的特点是：1、省钱：由于其耗电量只有等量电热水器的四分之一，即相当于使用同样多的热水，使用空气源热泵热水器，电费只需电加热的四分之一。2、舒适：空气源热泵热水器是蓄输热式的，加热功能根据水箱内的温度自动启动，热水24小时充足供应，因此不会出现像燃气热水器那样无法同时满足多个水龙头用热水的问题，也不会出现电热水器容量小。
有不少用户认为空气源热泵只能制热，但事实上，是一机两用，制冷制热都可以满足要求。空气源热泵产品蒸发器的面积、蒸发器的翅片、换热风量间距都大于中央空调；在夏季制冷时增发器变成冷凝器，冷凝器在室外起到散热作用。因此。所散发的热能的性能要优于中央空调；简单来说，它在制冷时完替代中央空调，也避免了家庭重复投资，一机两用。
空气源热泵就是利用空气中的能量来产生热能，全天24小时大水量、恒温和高水压提供全家不同热水需求；耗电量为普通电热水器的1/4、燃气热水器的1/3和太阳能热水器的1/2。
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