直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組以燃氣或燃油為能源，以所產生的高溫煙氣為熱源，按蒸汽型吸收式循環的原理工作，這種機組既可用于夏季供冷，又可用于冬季采暖，必要時還可提供生活用熱水，使用范圍廣。

直燃型雙效溴化鋰冷熱水機組在制冷時，與蒸汽型雙效溴化鋰吸收式冷水機組相同，只是高壓發生器不用蒸汽加熱，而是以燃料在其中直接燃燒產生的高溫煙氣為熱源。

直燃型雙效冷熱水機組和蒸汽型雙效冷水機組相同，溶液回路亦有串聯流程與并聯流程之分，主要由以下三種方式構成熱水回路提供熱水，并構成三種基本類型的機組:

(1)將冷卻水回路切換成熱水回路以吸收器、冷凝器和加熱盤管構成熱水回路。

(2)熱水和冷水采用同一回路以蒸發器和加熱盤管構成熱水回路。

(3)專設熱水回路以熱水器和加熱盤管構成專用的熱水回路。

在將冷卻水回路切換成熱水回路中，冷卻盤管兼作加熱盤管，冷卻水泵兼作熱水泵，通過切換閥實現運行方式的變換，交替地制取冷水和熱水，夏季制冷水供空調用，冬季制熱水供采暖用。制熱水時，吸收器、冷凝器與冷卻塔脫開，和加熱盤管連接，即將冷卻水回路切換成熱水回路向采暖環境提供熱量;同時，冷卻水回路和冷水回路停止工作。從發生器流出的溶液，被來自冷凝器的冷劑水稀釋后，噴淋在吸收器管簇上降溫放熱，實現第一次加熱;來自發生器的冷劑蒸汽在冷凝器管簇凝結放熱，管內的熱水吸收冷劑蒸汽的潛熱升溫，實現第二次加熱;兩次升溫后的熱水送至加熱盤管供采暖使用。從冷凝器流出的冷劑水流入吸收器完成溶液的稀釋過程。機組的工況變換是通過機組外部冷卻水回路和熱水回路的切換、冷水回路的啟停以及機組內部冷劑泵的啟停、冷熱切換閥的開關來實現的。這種機組的外部接管較復雜，閥門切換較多。