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空气能热水器，又称热泵热水器，也称空气源热水器，是采用制冷原理从空气中吸收热量来制造热水的“热量搬运”装置。通过让工质不断完成蒸发（吸取环境中的热量） →压缩→冷凝（放出热量）→节流→再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中。
制冷四大件：蒸发器、压缩机、冷凝器和节流装置四个部件。
稳定三大件：储液罐（压缩机），膨胀阀（毛细管），干燥器（水份）
除霜一大件：四通阀
突破传统能量转换理论，实现高能效：
热泵在工作时，工质能在蒸发器中吸收环境介质贮存的能量QA；
而启动系统需要消耗能量，即压缩机耗电QB；
同时工质在冷凝器中释放到高温介质的热量QC；
QC=QA+QB
       压缩机输入功启动系统后，由机械动能变成热能。所以热泵输出的能量为压缩机做的功QB和热泵从环境中吸收的热量QA之和；输入一个QB，得到QB+QA，突破传统单一不同能之间转变无法达到100%效率的瓶颈；采用热泵技术能效比更高。
热泵技术发展史
      随着工业革命的发展，19世纪初，人们对能否将热量从温度较低的介质“泵”送到温度较高的介质中这一问题发生了浓厚的兴趣。英国物理学家J.P.Joule提出了“通过改变可压缩流体的压力就能够使其温度发生变化”的原理。1854年，W.Thomson教授（即大家熟知的Lord Kelvin勋爵）发表论文，提出了热量倍增器（Heat Multiplier）的概念，首次描述了热泵的设想吸收空气中的低能热量，经过中间介质的热交换，并压缩成高温气体，通过管道循环系统对水加热，耗电只有电热水器的1/4。该新产品避免了太阳能热水器依靠阳光采热和安装不便的缺点。由于空气能热水器的工作是通过介质换热，因此其不需要电加热元件与水接触，没电热水器漏电的危险，也没燃气热水器有可能爆炸和中毒的危 小型家用空气能热水器 险，更没有燃油热水器排放废气造成的空气污染。
制冷剂情况