空气能热泵供暖系统的原理是利用空气中的热能，通过一系列物理过程，将低温热源中的热能提升为高温热能，从而供给室内实现供暖。

具体来说，空气能热泵的工作原理主要基于制冷剂的循环过程，其核心组件包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀。首先，在供暖周期中，蒸发器位于室外，负责吸收室外空气中的热能。当室外空气流经蒸发器时，蒸发器内的液态制冷剂吸收空气中的热量并蒸发成气态，这一过程中制冷剂的温度升高。

接着，蒸发器中产生的低温低压气态制冷剂被压缩机吸入，经过压缩后，其温度和压力均显著上升，变为高温高压的气态制冷剂。压缩机在这一过程中扮演着关键角色，它通过消耗电能来驱动制冷剂的压缩过程。

随后，高温高压的气态制冷剂进入冷凝器，在这里与室内的空气进行热交换。制冷剂释放出大量的热量来加热室内空气，同时自身冷却并凝结成高压液态制冷剂。这一步是供暖过程中的关键环节，实现了将室外空气中的热能转移到室内的目的。

最后，高压液态制冷剂经过膨胀阀后，压力和温度降低，重新变成低温低压的液态制冷剂，进入下一个蒸发周期。膨胀阀的作用是调节制冷剂的流量和压力，以确保整个系统的稳定运行。

值得一提的是，空气能热泵供暖系统的能量转换效率极高，通常可以达到3.0以上，这意味着每消耗一单位电能，可以产生三个以上的热能。这种高效性主要得益于其工作原理中的热力学循环，使得空气能热泵在寒冷地区也能保持较高的供暖效率。此外，空气能热泵还具有环保、灵活适用和智能控制等优势，因此在供暖领域展现出了巨大的应用潜力。