風冷熱泵熱水器有一個恰當容積的保溫水箱，利用熱泵將保溫水箱內部的水加熱，由于在加熱過程中熱水與冷水之間相對運動，使熱水區逐漸集中在保溫水箱的頂部，冷水集中在水箱的底部，隨著熱泵的不斷加熱，最終整個保溫水箱的水溫達到一個均衡的值。

其內部結構主要由四個核心部件：壓縮機，冷凝器，膨脹閥，蒸發器組成加下部整體安裝的保溫水罐。

其工作流程是這樣的：壓縮機將回流的低壓冷媒壓縮后，變成高溫高壓的氣體排出，高溫高壓的冷媒氣體流經纏繞在水箱外面的銅管，熱量經銅管傳導到水箱內，冷卻下來的冷媒在壓力的持續作用下變成液態，經膨脹閥后進入蒸發器，由于蒸發器的壓力驟然降低，因此液態的冷媒在此迅速蒸發變成氣態，并吸收大量的熱量。同時，在風扇的作用下，大量的空氣流過蒸發器外表面，空氣中的能量被蒸發器吸收，空氣溫度迅速降低，變成冷氣排進廚房。隨后吸收了一定能量的冷媒回流到壓縮機，進入下一個循環。

由以上的風冷熱泵熱水器工作原理可以看出，風冷熱泵熱水器的工作原理與空調原理有一定相似，應用了逆卡諾原理，通過吸收空氣中大量的低溫熱能，經過壓縮機的壓縮變為高溫熱能，傳遞給恒溫水箱中，把水加熱起來。整個過程是一種能量轉移個過程（從空氣中用轉移到水中），不是能量轉換的過程，沒有通過電加熱元件加熱熱水，或者燃燒可燃氣體加熱熱水。

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