发展历史
1824年，热泵的理论起源于卡诺发表的关于卡诺循环的轮文；
1850年初开尔文提出冷冻装置可以用于加热；之后许多科学家及工程师对热泵进行了长达80年的大量研究。
1924年，空气源热泵技术发明，但并未被人们充分认识和应用；
20世纪60年代，世界能源危机爆发，热泵以其回收低温废热，节约能源的特点，经过改进而登上历史舞台受到人们的青睐。比如美国，热泵的产量从1971年的8.2万套/年增至1976年的30万套/年，1977年再次增加为50万套/年，而此时，日本后来居上，年产量超过50万套。
水吸收的热为Q3，高压液态冷媒通过膨胀阀减压，压力下降，回到比外界低的温度，具有吸热蒸发的能力。低温低压的液态冷媒经过蒸发器（空气热交换器）吸收空气中的热量自身蒸发，由液态变为气态，冷媒从空气中吸收的热为Q2。吸收了热量的冷媒变成低温低压气体，再由压缩机吸入进行压缩，如此往复循环，不断地从空气中吸热，而在水侧换热器放热，制取热水。这个循环过程由空气能热泵（主机）机组来完成。空气能热泵作为集热并转移热量的系统装置，可以把压缩机所消耗的电力变为五倍范围内的热能（即Q1+Q2=Q3的道理）。
与燃气热水器比较
燃气热水器是通过燃烧可燃气体加热水温的，同时，会产生二氧化碳等温室气体。如果地球上不断的大量的二氧化碳存在于空气中久而久之会使地球环境产生温室效应！而空气能热水器仅仅是把空气中的热量来加热水温，不会排放任何有毒有害气体。在节能减排的时代下是真正节能环保的热水器。其次，燃气热水器说不定会发生燃气泄露造成人体事故。所以，空气能热水器的安全性燃气热水器。
环保加分
节能和环保是相辅相成的，而环保是空气能热水器在节能优势上的又一加分点。首先，空气能热水器利用空气制造热能，不排放废气和有毒气体，不仅安全，更营造了一个无污染的沐浴环境。其次，空气能热水器的使用时间长达15-20年，高寿命不仅可以减少人们更换热水器的成本和麻烦，在某种意义上来说，更是减少了垃圾制造，这也是环保的一个重要方面。