空氣能熱水器是一臺壓縮式熱泵裝置，主要有蒸發器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥四部分組成，通過讓工質不斷完成蒸發（吸取環境中的熱量）一壓縮一冷凝（放出熱量）一節流一再蒸發的熱力循環過程，從而將環境里的熱量轉移到水中，熱泵在工作時，把環境介質中貯存的能量QA在蒸發器中加以吸收；它本身消耗一部分能量，即壓縮機耗電QB;通過工質循環系統在冷凝器中進行放熱QC，QC=QA+QB，由此可以看出，熱泵輸出的能量為壓縮機做的功QB和熱泵從環境中吸收的熱量QA，因此，采用熱泵技術可以節約大量的電能。

熱泵技術發展史

隨著工業革命的發展，19世紀初，人們對能否將熱量從溫度較低的介質“泵”送到溫度較高的介質中這一問題產生了濃厚的興趣。英國物理學家J.P.Joule提出了“通過改變可壓縮流體的壓力就能夠使其溫度發生變化”的原理。1854年，W.Thomson教授發表論文，提出了熱量倍增器(HeatMultiplier)的概念，首次描述了熱泵的設想，通過吸收空氣中的低能熱量，經過中間介質的熱交換，并壓縮成高溫氣體，通過管道循環系統對水加熱，耗電只有電熱水器的1/4。該新產品避免了太陽能熱水器依靠陽光采熱和安裝不便的缺點。由于空氣能熱水器的工作是通過介質換熱，因此其不需要電加熱元件與水接觸，沒電熱水器漏電的危險，也沒燃氣熱水器有可能爆炸和中毒的危險，更沒有燃油熱水器排放廢氣造成的空氣污染。

空氣能熱水器是運用熱泵工作原理制熱，與空調制冷相反一一國家制冷標準是1000瓦電制冷2800瓦。根據熱平衡的原理，同時最少產生2800瓦的熱量，加上輸入的1000瓦電，實際產生的熱量在3000-4000瓦，把這些熱量輸送到保溫水箱，其耗電量只是電熱水器的四分之一。

空氣能熱水器則不需要陽光，因此放在家里或室外都可以。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-7至43攝氏度之間，都可以24小時全天候承壓運行。這樣一來，即使用完一箱水(60升)，半個小時左右就會再產生一箱熱水。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。