空氣能熱泵機組工作時，在風機的吸力作用下，室外普通空氣從進風口進入機組內部，經過換熱器，此時空氣中的低溫熱量被換熱器吸收，并轉移到保溫水箱中，給水加熱；失去熱量的空氣溫度降低，變成冷空氣從風機吹出來。膨脹閥（節流閥）是在制冷系統中通過改變節流截面或節流長度達到控制制冷劑流量的裝置，一般安裝于蒸發器和儲液筒之間。膨脹閥（節流閥）使中溫高壓的液體制冷劑通過其節流成為低溫低壓的濕蒸汽，然后制冷劑在蒸發器中吸收熱量達到制冷效果，膨脹閥（節流閥）通過蒸發器末端的過熱度變化來控制閥門流量，防止蒸發器面積利用不足和敲缸現象的發生。空氣里面含有的低品位熱能，別名空氣源，根據定律我們可以得知，能量不會憑空出現，也不會憑空消失，依據熱力學第二定律可以知曉，熱量由低溫東西傳到高溫東西時不出現過多變化，雖然不會用光，但是想把空氣里面吸收的能量傳到高溫環境，必須耗費電能和熱能。

空氣中的熱量是不花錢的，花錢的一個是請專業搬運工（買空氣能）的錢，一個是給搬運工買飯的錢（電費）。空氣能熱泵在運行中，蒸發器從空氣中的環境熱能中吸取熱量以蒸發傳熱工質，工質蒸氣經壓縮機壓縮后壓力和溫度上升。高溫蒸氣通過永久黏結在貯水箱外表面的特制環形管冷凝器冷凝成液體時，釋放出的熱量傳遞給了空氣源熱泵貯水箱中的水。冷凝后的傳熱工質通過膨脹閥返回到蒸發器，然后再被蒸發，如此循環往復。空氣能熱泵傳熱工質是一種特殊物質，常壓下其沸點為零下40℃,凝固點為零下100℃以下，該物質冷的時候是液體，但很容易被蒸發成氣體，反之亦然。在實際運行中，空氣源熱泵中傳熱工質的蒸發極限溫度為零下20℃左右，因此5℃的環境溫度對如此低的溫度也是“熱”的，甚至下雪的溫度，比如說0℃，相比之下也是熱的，因此，仍可交換一些熱能

太陽能熱水器儲存的水用完之后，很難再馬上產生熱水。如果電加熱又需要很長的時間，而空氣能熱水器只要有空氣，溫度在零攝氏度以上，就可以24小時全天候承壓運行。這樣一來，即使用完一箱水，一個小時左右就會空氣能熱水器再產生一箱熱水。同時它也能從根本上消除了電熱水器漏電、干燒以及燃氣熱水器使用時產生有害氣體等安全隱患，克服了太陽能熱水器陰雨天不能使用及安裝不便等缺點，具有高安全、高節能、壽命長、不排放毒氣等諸多優點。空氣能熱水器的壽命一般可以達到15至20年。