Công nghệ bơm nhiệt hiệu quả thu năng lượng từ không khí xung quanh. Hơi ấm trong môi trường xung quanh được sử dụng để chuyển đổi chất làm lạnh trong hệ thống kín thành khí. Sau đó, khí được nén để tạo ra nhiều nhiệt hơn để khi đó làm nóng nước trong bình. Hơn thế nữa quá trình này còn có thể diễn ra cả ngày lẫn đêm, quanh năm dù nắng hay mưa.

Khi nước nóng được hút ra và nước lạnh đi vào bình chứa, bộ điều nhiệt sẽ kích hoạt cánh quạt, máy nén và thiết bị tiết lưu. Quạt hút không khí bên ngoài vào thông qua các cửa hút gió ở phía trên của máy nước nóng và máy bơm tuần hoàn nước từ đáy bình chứa qua bộ trao đổi nhiệt. Hoạt động của máy nén gây ra sự chênh lệch áp suất bên trong hệ thống lạnh kín. Sự chênh lệch áp suất này làm cho chất làm lạnh di chuyển xung quanh hệ thống kín. Chất làm lạnh đi vào thiết bị bay hơi dưới dạng lỏng. Khi chất làm lạnh hấp thụ nhiệt từ khí quyển, nó sẽ thay đổi trạng thái, ở áp suất thấp, từ chất lỏng được làm lạnh dưới mức thành hơi hoặc khí siêu nóng (bay hơi). Sau đó, hơi đi vào máy nén và thu được nhiều nhiệt hơn, được gọi là nhiệt nén, và đi vào bộ trao đổi nhiệt dưới dạng hơi siêu nóng ở áp suất cao.

Khi chất làm lạnh đi qua bộ trao đổi nhiệt, nó tỏa ra nhiệt được hấp thụ bởi nước chảy qua một khoang riêng biệt bên trong bộ trao đổi nhiệt. Khi chất làm lạnh tỏa ra nhiệt, nó sẽ lạnh đi và chuyển trạng thái trở lại thành chất lỏng (ngưng tụ). Sau đó chất làm lạnh đi vào thiết bị bay hơi một lần nữa và chu trình được lặp lại. Không khí lạnh thu được lúc đó sẽ được thải ra ngoài qua các cửa thoát khí trở lại bầu khí quyển và nước nóng được tuần hoàn trở lại trên đỉnh bình chứa. Quá trình này diễn ra liên tục trong lúc gia nhiệt cho đến khi nước trong bình chứa đạt đến nhiệt độ 60 ° C.