空氣能水箱利用空氣能進行加熱主要通過以下步驟：

蒸發器吸熱：

空氣能熱水器的蒸發器是一個管道系統，里面充滿了制冷劑。當空氣流過蒸發器時，蒸發器內的制冷劑吸收空氣中的熱量，使制冷劑從低溫低壓的液態變為低溫低壓的氣態。在這個過程中，空氣的溫度降，而制冷劑獲得了能量。這一步是利用了空氣無處不在且含有一定熱量的特性，從周圍環境中提取熱量，是整個加熱過程的基礎。

壓縮機做功：

從蒸發器出來的低溫低壓氣態制冷劑會進入壓縮機。壓縮機對氣態制冷劑進行壓縮，使其溫度和壓力升高，變成高溫高壓的氣態制冷劑。這個過程需要消耗一定的電能，但相比直接用電加熱水所消耗的電能要少得多。壓縮機的作用是制冷劑的能量狀態，以便后續能夠將熱量傳遞給水箱中的水。

冷凝器放熱：

高溫高壓的氣態制冷劑接著進入冷凝器。冷凝器是一個與水箱中的水進行熱交換的裝置，通常由許多金屬片或管道組成。當高溫高壓的制冷劑流過冷凝器時，制冷劑釋放出熱量，這些熱量被金屬片吸收并傳遞給水箱中的水，使水的溫度升高。在這個過程中，制冷劑的溫度，從高溫高壓的氣態逐漸冷凝為高溫高壓的液態。

膨脹閥節流：

經過冷凝器后的高溫高壓液態制冷劑會進入膨脹閥。膨脹閥是一個小孔或節流裝置，其作用是使制冷劑的壓力下降。當制冷劑通過膨脹閥時，由于壓力的突然，制冷劑會迅速膨脹并降溫，變成低溫低壓的液態制冷劑。

循環回蒸發器：

低溫低壓的液態制冷劑再次回到蒸發器，開始下一個循環。在蒸發器中，制冷劑繼續吸收空氣中的熱量，重復上述過程，不斷地將空氣中的熱量傳遞給水箱中的水，從而使水箱中的水逐漸升溫，達到所需的加熱溫度。

通過以上不斷循環的過程，空氣能水箱能夠持續地利用空氣能加熱水，實現節能的熱水供應。這種加熱方式的能效比（COP）較高，通常能達到 3 ~ 6 更高，即消耗 1 份電能可以產生 3 ~ 6 份或更多的熱能。