空气能热水器是目前实用、高效、节能的一种制热水设备之一。它根据逆卡诺循环原理， 通过介质，把热量从低温物体传递到高温的水里的设备。热泵装置，可以使介质(冷媒)相变，变成比低温热源更低，从而自发吸收低温热源热量;回到压缩机后的介质，又被压缩成高温(比高温的水还高)高压气体，从而自发放热到高温热源;实现从将低温热源搬运热量到高温热源，有效的达到了节能的作用。 与普通热水器相比较热泵热水器还是相对于节能的。目前几种常用热水器中, 空气源热水器是继燃气热水器、电热水器和太阳能热水器之后新的热水装置，是综合电热水器和太阳能热水器优点的安全节能环保型热水器，可一年三百六十五天全天候运转，制造相同的热水量，使用成本只有电热水器的1/4，燃气热水器的1/3，太阳热水器的1/2。
热泵热水器的工作原理
热泵也是通过在闭合回路里对工质进行冷热交换相位循环，高效地实现热量的传递
气态工质通过压缩机压缩，温度和压力都升高，高温高压工质进入冷凝管，将热量放给周围的高温冷源。
工质在这个由气体变成液体的过程中，要放出大量的凝结热。而一般物质由气态变成液态时要放出大量的凝结热，这大量的凝结热都传给了周围的水(高温冷源)。
高压液态工质通过节流阀成为低压液体，进入蒸发器。由于液体汽化需要大量的汽化热，进入蒸发器的低压液体工质迅速蒸发汽化吸收大量热量，这些热量来自于周围的低温热源，比如水、空气、土壤等，从而实现了从低温热源吸收热量的过程。蒸发器吸收的热量加上消耗的电功能，与冷凝器散出的热量是相互平衡的，符合能量守恒定律。
汽化的工质再次进入压缩机被压缩，进入下次的循环。如此周而复始，不断循环，就不断地把热量从低温热源传输到高温热源。
在上述过程中，并不是消耗电能直接转化为热能，而是依靠电力驱动压缩机使工质流动，在通过工质在流动过程中的反复相变来传输热量，把热量从温度较低的空气等低温热源处， 搬运到高温热源处。
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