熱泵的工作原理就是逆卡諾原理，以極少的電能，吸收空氣中大量的低溫熱能，通過壓縮機的壓縮變為高溫熱能，傳輸至水箱，加熱熱水，所以它能耗低、效率高、速度快、安全性好、環保性強，源源不斷的供應熱水。熱泵熱水機組遵循能量守恒定律和熱力學第2定律，運用熱泵的原理，只需要消耗一小部分的機械功（電能），將處于低溫環境（大氣或地下水等）下的熱量轉移到高溫環境下的熱水器中，去加熱制取高溫的熱水。
具體過程是：壓縮機將冷媒壓縮，壓縮后溫度升高地冷媒，經過水箱中的冷凝器制造熱水，熱交換后的冷媒回到壓縮機進行下一循環，在這一過程中，空氣熱量通過蒸發器被吸收導入冷媒中，冷媒再導入水中，產生熱水。通過壓縮機空氣制熱的新一代熱水器，即空氣能熱泵熱水器。形象地說，就是“室外機”像打氣筒一樣壓縮空氣，使空氣溫度升高，然后通過一種液體傳導熱量到室內的儲水箱內，再將熱量釋放傳導到水中。
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