空气能热水器也叫空气源热水器或者空气源热泵。相信大家都了解空调，空调制冷的同时主机排出的是热风，空气能热水器工作原理与其相反，它制取热水排出的是冷风。空气能热水器是目前世界上最先进、能效比最高的制热设备之一，它根据逆卡诺循环原理，采用电能驱动，通过传热工质把空气中无法被利用的低品位热能有效吸收，并将吸收回来的热能提升至可用的高品位热能并释放到水中的设备。在不同的工况下空气能热水器每消耗1kW电能就从低温热源中吸收2~6kW的免费热量，节能效果非常显著。
空气能热泵热水器压缩机把低温低压气态冷媒转换成高压高温气态，压缩机压缩功能转化的热量为Q1，高温高压的气态冷媒与水进行热交换，高压的冷媒在常温下被冷却、冷凝为液态。这过程中，冷媒放出热量用来加热水，使水升温变成热水。水吸收的热为Q3，高压液态冷媒通过膨胀阀减压，压力下降，回到比外界低的温度，具有吸热蒸发的能力。低温低压的液态冷媒经过蒸发器（空气热交换器）吸收空气中的热量自身蒸发，由液态变为气态，冷媒从空气中吸收的热为Q2。吸收了热量的冷媒变成低温低压气体，再由压缩机吸入进行压缩，如此往复循环，不断地从空气中吸热，而在水侧换热器放热，制取热水。这个循环过程由空气能热泵（主机）机组来完成。空气能热泵作为高效集热并转移热量的系统装置，可以把压缩机所消耗的电力变为五倍范围内的热能（即Q1+Q2=Q3的道理）。
空气能热水器工作过程：进入蒸发器吸收热量前状态:低温低压的液体→通过蒸发器吸收空气中的热量（气化）→制冷剂变成低温低压的气体→通过压缩机做功压缩→变成高温高压气体→经过换热器跟水交换热量→变成低温高压的液体→经过节流装置节流→变成变成低温低压的液体→进入蒸发器重复循环该过程
常温型热泵热水机工作原理
超低温型热水机组工作原理
循环式热泵热水机组系统原理图
直热循环式热泵热水机组系统原理图
泳池、泡池、温泉热泵热水机组系统原理图
循环式水源热泵热水机组系统原理图
直热循环式水源热泵热水机组系统原理图
空气+水源热泵热水机组系统原理图
空气源热泵机组主要部件
压缩机
压缩机（也有人称之为“蒸气泵”）是一种将低压气体提升为高压气体的从动的流体机械装置，是制热系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制热循环提供动力，从而实现压缩→冷凝(放热)→膨胀→蒸发(吸热)的制热循环。
冷凝器
冷凝器为制热系统的机件，属于换热器的一种，能把气体或蒸气转变成液体，将管子中的热量，以很快的方式，把水加热。气体通过一根长长的管子（通常盘成螺线管），让热量散发到四周的水中，铜之类的金属导热性能强，常用于输送蒸气。为提高冷凝器的效率经常在管道上附加热传导性能优异的散热片，加大散热面积，以加速散热。冷凝器工作过程是个放热的过程，所以冷凝器温度都是较高的。
蒸发器
蒸发器是制热四大件中很重要的一个部件，经过压缩、液化，低温的制冷剂通过蒸发器，与外界的空气进行热交换，“气”化吸热，降低周围空气的温度，以达到吸收空气中能量的目的。
膨胀阀
膨胀阀（节流阀）是在制热系统中通过改变节流截面或节流长度，达到控制制冷剂流量的装置，一般安装于蒸发器和储液筒之间。膨胀阀（节流阀）使中温高压的液体制冷剂通过其节流成为低温低压的湿蒸汽，然后制冷剂在蒸发器中吸收外界空气中的热量。膨胀阀（节流阀）通过蒸发器末端的过热度变化来控制阀门流量，防止蒸发器面积利用不足和敲缸现象的发生。
1.环保、省电，因为空气能热水器不使用燃气，便不会产生废气，从而不会对臭氧层进行破坏，还因为它省电，而每减少消耗一度电量，可以减少发电时的1.5磅的二氧化碳产生，也就可以减少对臭氧层破坏。所以使用空气能热水器也就可以延缓“地球变暖”。它还可以起到净化室内空气的作用。
2.高效除湿、方便舒适，每天24小时最大除湿量在6-8公斤，梅雨及阴雨天气效果更加明显，尤其适合潮湿的南方天气。全年候不管阴晴雨雪，全天候24小时不间断连续自动提供热水，比一般太阳能热水器还要方便。
3.安全，空气能热水器不利用燃气，所以完全可以排除一氧化碳中毒的安全隐患。也不会用电加热棒加热，排除漏电的可能性。所以更加安全。
4.实现系统运行自动化；自动运行，无需值守，自带温控装置和保温层，可自动补水、加热、断电，可24小时提供热水。用户在任何天气条件下，在任何时候都可享用热水。
5.使用寿命长、成本低。维护费用低，使用寿命长达15年以上，设备性能稳定。运行安全，自动化程度高，该空气能热水器采用间接加热方式，运行安全靠；自动化程度高。运行成本低：节能效果突出，投资回报期短，该产品与常规产品相比可节省70％的能源。
6.适合各类团体热水工程使用，可实现无人值守，全自动运行，集中供应热水配有水温、水位显示。
7.性能稳定，不受环境影响，产品一年四季全天候运行，不受夜晚、阴天、下雨及下雪等恶劣天气的影响，可以实现全年365天，全天24小时制热水。