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热泵热水器的工作原理是利用设备内的吸热介质（冷媒）从空气或自然环境中采集热能，并通过热交换器使冷水迅速提温，同时排放出冷气。防止了老式太阳能产品在夜晚不能工作、阴雨天气的缺陷，故能更加高效、节能，同时可不占露天空间，装置简捷、使用灵活。

我们都有一个常识：水不可能自发地从低位流向高位，要将低位的水输送到高处去，必须用一台水泵（消耗电能作为补偿），才能将低位的水送到高处。同理，这热量不可能自发地从低温环境传送到高温环境中去，如果要实现热能从低温环境向高温环境的转移，必须通过一台设备，并消耗一部分机械功（例如电能）作为补偿，这种设备就称为“热泵”。因此PHNIX空气源热泵型热水机组的工作原理是通过小部分电力，驱动压缩机运行，整个热泵系统投入运作，通过蒸发器不断从低温环境中吸收热量，通过冷凝器将系统吸收热量，通过冷凝器将系统吸收的热量和消耗的电能传递到高温环境中。

在自然界中，水总由高处流向低处，热量也总是从高温传向低温。但人们可以用水泵把水从低处提升到高处，从而实现水的由低处向高处流动，热泵同样可以把热量从低温传递到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体），其工作原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的，所不同的只是工作温度范围不一样。
　　一台压缩式热泵装置，主要有蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四部分组成，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（如图-空气能热泵热水器原理所示）。
　　热泵在工作时，把环境介质中贮存的能量QA在蒸发器中加以吸收；它本身消耗一部分能量，即压缩机耗电QB；通过工质循环系统在冷凝器中进行放热QC，QC=QA+QB，由此可以看出，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；因此，采用热泵技术可以节约大量的电能。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。