空氣源熱泵就是一種采掘和利用自然界蘊藏的低品位熱能的裝置。熱泵原理―逆向熱力循環(huán)以消耗外界提供的能量作為補嘗可從低溫熱源吸取熱量，并將此熱量連同補償能量一起轉(zhuǎn)移給高溫熱源。
空氣源熱泵熱水器由壓縮機—蒸發(fā)器—節(jié)流器—冷凝器等裝置構(gòu)成了一個循環(huán)系統(tǒng)。熱媒（也可稱冷媒）在壓縮機的作用下在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動。它在壓縮機內(nèi)完成氣態(tài)的升壓升溫過程（溫度高達100℃），它進入冷凝器后釋放出高溫熱量加熱水，同時自己被冷卻并轉(zhuǎn)化為液態(tài)，當它運行到吸熱器后，液態(tài)迅速吸熱蒸發(fā)再次轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，同時溫度下降至零下20℃—30℃，這時吸熱器周邊的空氣就會源源不斷地將低溫熱量傳遞給熱媒。熱媒不斷地循環(huán)就實現(xiàn)了空氣中的低溫熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷責崃坎⒓訜崂渌倪^程。
熱泵與制冷機的熱力學原理是相同的，只不過工作目的不同，工作的溫度溫范圍也不同。熱泵循環(huán)：通過四通換向閥，使制冷劑流向相反。經(jīng)壓縮機壓縮的高溫高壓制冷劑蒸汽經(jīng)四通閥直接排入套管換熱器中向冷媒水放出熱量，從而產(chǎn)生制熱效果，被冷凝后的制冷劑液體流經(jīng)膨脹閥節(jié)流降壓，在風冷式換熱器中吸收環(huán)境的熱量而蒸發(fā)，再吸入壓縮機壓縮構(gòu)成熱泵循環(huán)。
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