空氣能供暖原理就是空氣源熱泵的原理。熱泵是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低位熱能，經過電能做功，提供可被人們所用的高位熱能的裝置。熱泵的四大部件分別為壓縮機、冷凝器、節流裝置以及蒸發器。低壓氣態工質進入壓縮機后，再經過壓縮成為高溫高壓的氣體，這時工質沸點隨壓力升高一起升高，高沸點的工質進入冷凝器開始液化，工質放出熱量，失去熱量的工質變成液體，然后進入經過節流裝置后進入蒸發器，節流裝置又使工質壓力降低，壓力降低后的工質在蒸發器中又開始蒸發，這時工質又吸收熱量，又變為低壓的氣體，再進入壓縮機，冷媒就這樣一直循環，這個就是熱泵循環原理，也是空氣能供暖的原理。空氣能水地暖又稱空氣源熱泵水地暖，是指利用空氣中的低品位熱能經過壓縮機壓縮后轉化為高品位熱能，再將水溫加熱到不高于60度一般的水溫在35到50度，并作為熱媒在專用管道內循環流動，加熱地面裝飾層，由地面輻射和對流的傳熱使地面升溫。
室內連接的是人們接觸到的地暖、暖氣片或暖氣裝置的風扇盤。這些加熱端由一些導熱性好的建筑材料與室內空氣隔開。連接在室外的是空氣能熱泵熱水器，它是空氣能熱機的核心裝置，即發熱裝置。
首先，需要輸入電能使壓縮機運轉。壓縮機吸入空氣中的低溫熱量，然后由循環設施進行熱交換，加熱冷水并將其輸送到室內局部加熱裝置，以保持室內高溫并滿足用戶的需求。也可以在夏季高溫天氣吸收室內高溫熱量，由逆循環將熱量傳遞到室外。這其實和空調的原理差不多，這也是為什么這么多年來，隨著人們對室內溫度的任意控制，室外冬天變冷了，夏天變熱了。
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