双冷源新风机组的结构为表冷器和内置直膨式空气源热泵机组，其中表冷器中的冷冻水由高温冷水机组提供，内置直膨式空气源热泵机组采用排风热回收形式。
(1)制冷除湿工况
夏季双冷源新风机组启动制冷与除湿工况，由前级表冷器对新风进行预降温与除湿后，再经过内置直接蒸发式冷源的蒸发器进行深度降温与除湿。深度的降温除湿过程中，压缩机排气先经过板式换热器，与小型水泵驱动的换热器系统进行热交换，再依次经过四通换向阀、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等回流进压缩机，完成循环。新风经过蒸发器深度除湿后，温度一般达到11．5℃，含湿量89／l(g干空气，此时的空气温度过低，为防止影响人员舒适感并防止风口结露需要对新风进行再热。而这部分再热的能量由连通水泵的调温换热器系统进行提供，回收部分冷凝器。其余的冷凝器由室内排风系统排出。
(2)制热工况
冬季双冷源新风机启动制热工况，由前级表冷器对新风预热后，再通过后级的制冷剂直接蒸发制热系统进行加热，将来自室内空气的能量回收后排到室外，回收的能量对新风进行加热后再经过加湿系统送入室内。
(3)过渡季节工况
过渡季节双冷源新风机启动调温除湿工况，前级水表冷器停止工作，通过后级制冷剂直接蒸发的降温系统对新风进行降温与除湿，冷凝热通过排风系统的冷凝器排出或通过新风系统的冷凝器再热排出，通过改变冷凝热在排风系统和新风系统的冷凝器的分配，达到调节送风温度的目的。