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空气能热水器也叫空气源热水器或者空气源热泵。相信大家都了解空调，空调制冷的同时主机排出的是热风，空气能热水器工作原理与其相反，它制取热水排出的是冷风。空气能热水器是目前世界上先进、能效比高的制热设备之一，它根据逆卡诺循环原理，采用电能驱动，通过传热工质把空气中无法被利用的低品位热能有效吸收，并将吸收回来的热能提升至可用的高品位热能并释放到水中的设备。在不同的工况下空气能热水器每消耗1kW电能就从低温热源中吸收2~6kW的 免费热量，节能效果非常显著。
空气能热水器压缩机把低温低压气态冷媒转换成高压高温气态，压缩机压缩功能转化的热量为Q1.高温高压的气态冷媒与水进行热交换，高压的冷媒在常温下被冷却、冷凝为液态。这过程中，冷媒放出热量用来加热水，使水升温变成热水。水吸收的热为Q3.高压液态冷媒通过膨胀阀减压，压力下降，回到比外界低的温度，具有吸热蒸发的能力。低温低压的液态冷媒经过蒸发器(空气热交换器)吸收空气中的热量自身蒸发，由液态变为气态，冷媒从空气中吸收的热为Q2.吸收了热量的冷媒变成低温低压气体，再由压缩机吸入进行压缩，如此往复循环，不断地从空气中吸热，而在水侧换热器放热，制取热水。这个循环过程由空气能热水器(主机)机组来完成。空气能热水器作为集热并转移热量的系统装置，可以把压缩机所消耗的电力变为五倍范围内的热能(即Q1+Q2=Q3的道理)。
空气能热水器工作过程：进入蒸发器吸收热量前状态:低温低压的液体→通过蒸发器吸收空气中的热量(气化)→制冷剂变成低温低压的气体→通过压缩机做功压缩→变成高温高压气体→经过换热器跟水交换热量→变成低温高压的液体→经过节流装置节流→变成变成低温低压的液体→进入蒸发器重复循环该过程。
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