首先來說說空氣能，是指空氣中所蘊含的低品位熱能量。但是，根據熱力學第二定律，熱量不可能從低溫熱源傳到高溫熱源而不引起其他變化。所以，在不消耗外界能量的基礎上，空氣是不能夠被利用的。熱泵可以實現從空氣中吸收熱量并傳到高溫物體或環境的作用，這技術叫做空氣源熱泵。
熱泵的使用需要消耗電能或者熱能。
空氣能熱水器的工作原理也不是很復雜，也稱“空氣源熱泵熱水器”。“空氣能熱水器”把空氣中的低溫熱量吸收進來，經過氟介質氣化，然后通過壓縮機壓縮后增壓升溫，再通過換熱器轉化給水加熱，壓縮后的高溫熱能以此來加熱水溫。空氣能熱水器具有高效節能的特點，制造相同的熱水量，是一般電熱水器的4-6倍，其年平均熱效比是電加熱的4倍，利用能效高。
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