空气能热水器的工作原理及结构

空气能热水器内部结构主要由四个核心部件——压缩机，冷凝器，膨胀阀，蒸发器组成。

其工作流程是这样的：压缩机将回流的低压冷媒压缩后，变成高温高压的气体排出，高温高压的冷媒气体流经缠绕在水箱外面的铜管，热量经铜管传导到水箱内，冷却下来的冷媒在压力的持续作用下变成液态，经膨胀阀后进入蒸发器，由于蒸发器的压力骤然降低，因此液态的冷媒在此迅速蒸发变成气态，并吸收大量的热量。同时，在风扇的作用下，大量的空气流过蒸发器外表面，空气中的能量被蒸发器吸收，空气温度迅速降低，变成冷气释放。随后吸收了一定能量的冷媒回流到压缩机，进入下一个循环。

“空气能热水器是按照“逆卡诺”原理工作的,具体来说,就是“室外机”作为热交换器从室外空气吸热,加热低沸点工质(冷媒)并使其蒸发,冷媒蒸汽经由压缩机压缩升温进入水箱,将热量释放至其中的水并冷凝液化,随后节流降压降温回到室外的热交换器进入下一个循环。
空气能热水器工作原理简单来说是吸收空气中的热量来加热水,被吸收热量的空气也可被运用到厨房,解决闷热问题。

运用热泵工作原理制热,与空调制冷相反——国家制冷标准是1000瓦,电制冷2800瓦。
根据热平衡的原理,同时最少产生2800瓦的热量,加上输入的1000瓦电,实际产生的热量在3000——4000瓦,把这些热量输送到保温水箱,其耗电量只是电热水器的四分之一(电热水器即使热效率100%,输入1000电也只有1000瓦的热)。

空气能热水器则不需要阳光,因此放在家里或室外都可以。太阳能热水器储存的水用完之后,很难再马上产生热水。

空气能热水器的工作原理压缩机排出的高温高压的制冷剂气体在水换热器中冷凝成液体，同时放出大量的冷凝热，冷凝热被水吸收，使得水的温度得以升高，制冷剂液体经过膨胀阀以后压力大幅降低，在蒸发器中吸热蒸发，蒸发所需热量全部来自于空气，全部蒸发完毕的低压制冷剂气体被压缩机吸入，通过压缩机工作后，变成了高温高压的制冷剂气体，重新由压缩机排气口排出，如此往复循环。转移到高温热源中的热量包括消耗的高品质热量和从低温源中吸收的热量。与空调原理相反

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
目前我国大部分厂家所采用的热媒（冷媒）还是R22，采用环保热媒（冷媒）R417A、R410A的时代还未到来。而日本等一些国家已率先采用CO2作为热媒（冷媒），不对臭氧层造成破坏（所以在安装时，铜管务必要连接紧密，防止R22漏出）。另外，刚刚所说的R22、R417A、R410A、CO2是对人体不造成伤害的，即使有漏出，整个空气能热水器都是安全的。
空气能热水器VS电热水器
空气能热水器是运用制冷原理制热——国家制冷标准要求输入1000瓦最低输出制冷2800瓦。根据热平衡的原理，制热量=输入功1000W+制冷量2800W=3800W，实际应用在标准环境下产生的热量在3000-4000W，而传统电热水器得到功率永远没办法达到1000W，所以热泵的制热效果是传统电热水器的3-4倍。
空气能热水器采用电启动，不需要阳光，占地小，突破时间、空间、方向等条件严格约束限制。太阳能热水器储存的水用完之后，很难再马上产生热水，特别是晚上没有阳光。如果电加热又需要很长的时间，而空气能热水器只要有空气，温度在-5℃～43℃摄氏度之间，都可以24小时全天候使用。同功率制热时间又差不多是电热水器的1/4。同时它也能从根本上消除了电热水器漏电、干烧以及燃气热水器使用时产生有害气体等安全隐患，克服了太阳能热水器阴雨天不能使用及安装不便等缺点，具有高安全、高节能、寿命长、不排放毒气等诸多优点。空气能热水器的寿命一般可以达到15至20年。