超低溫空氣源熱泵，主要是它的運(yùn)行環(huán)境溫度更低，可是工作效率和可靠性卻高些，這與一般的空氣源熱泵類型就有很大的區(qū)別。由于我國北方冬天溫度更低，所以超低溫空氣源熱泵在北方的市場是非常廣闊的，并且如今已經(jīng)發(fā)展為大部分地區(qū)煤改電的指定用品了，在實(shí)際使用中更是得到了廣泛的應(yīng)用。 近年來世界上許多專家學(xué)者都做了大量的調(diào)查研究工作，以提升空氣源熱泵在低溫環(huán)境中的適用性，關(guān)鍵研究針對在環(huán)境溫度低至-20℃甚至低至-25℃的情況下還可以正常工作實(shí)現(xiàn)制熱。

空氣能熱泵機(jī)組運(yùn)行還是以逆卡諾循環(huán)原理為基本的原理依據(jù)：液態(tài)的工質(zhì)先在蒸發(fā)器里經(jīng)過吸收空氣中的熱量之后汽化，汽化潛熱就是我們所要回收的熱量，在經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮之后，形成高溫高壓氣體，隨即進(jìn)入冷凝器內(nèi)液化，經(jīng)過液體把吸收到的熱量輸送給需要加溫的冷水中，液態(tài)的工質(zhì)經(jīng)過膨脹閥降壓膨脹之后又重新回到膨脹閥內(nèi)，吸收熱量蒸發(fā)因此實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的循環(huán)過程，如此循環(huán)往復(fù)，經(jīng)過不停的吸收低溫能源的熱量來傳送給需要加溫的冷水中，加溫冷水達(dá)到理想的溫度。

熱泵熱水機(jī)組遵循能量守恒定律和熱力學(xué)第2定律，運(yùn)用熱泵的原理，只需要消耗一小部分的機(jī)械功(電能)，將處于低溫環(huán)境(大氣或地下水等)下的熱量轉(zhuǎn)移到高溫環(huán)境下的熱水器中，去加熱制取高溫的熱水。熱泵可以與水泵相比擬，水是不能自發(fā)地從低處流向高處，要將低處的水輸送到高處，必須用一臺水泵，消耗一部分電力，才能將水送到高處的水箱中。 同樣，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量也是不能自發(fā)地從低溫環(huán)境向高溫環(huán)境中轉(zhuǎn)移(傳送)，而要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，必須要有一臺機(jī)器，消耗一部分機(jī)械功(例如電能)，才能將低溫環(huán)境中的熱量傳送到高溫環(huán)境中去。這樣的機(jī)器就稱之為“熱泵”。熱泵的作用是將空氣中或低溫水中的熱量取出，連同本身所用的電能轉(zhuǎn)變成的熱能，一起送到高溫環(huán)境中去應(yīng)用。