空氣能的工作原理可分為壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器四個部分。

1、壓縮機

壓縮機是將低溫的氣體壓縮到高溫的關鍵部件，通常由排氣閥、吸氣閥、壓縮室和電機組成。當壓縮機開始工作時，氣體吸入壓縮室，接著排入高壓蒸發器中。隨著氣體流入的增多，氣體的體積和壓力均呈正比例關系，因此可以將蒸發器中的低溫、低壓氣體壓縮為高溫、高壓氣體。

2、冷凝器

冷凝器是將高溫、高壓的氣體冷卻為高溫、低壓的裝置。通常由管道、冷凝器、扇葉和控制系統組成。當高溫、高壓氣體通過管道進入冷凝器后，冷凝器內的電風扇會將氣體通過網狀橡膠墊進行散熱，使氣體溫度降低并冷卻。然后，在低溫低壓條件下，氣體將由冷凝器排入膨脹閥。

3、膨脹閥

膨脹閥主要作用是將高溫、高壓氣體逐漸放松為低溫、低壓氣體，并將其輸送到蒸發器中。膨脹閥通常采用節流筒或者閘板式結構，根據系統的不同來選擇。當高溫、高壓氣體經過膨脹閥進入蒸發器時，由于壓力的突然下降，氣體體積迅速擴大，溫度變低，能量密度增加，因此扮演著關鍵作用。

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4、蒸發器

蒸發器與冷凝器功能相反，是將低溫低壓的氣體變成高溫高壓的過程。當低溫低壓氣體經過膨脹閥進入蒸發器時，通過與外部環境的換熱，將制冷劑從液態蒸發為氣態，同時吸收室內的熱量，保持室內溫度恒定。然后，再通過壓縮機將氣體壓縮，完成整個系統的循環，以此來保持室內溫度恒定。