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空气能热水器的系统工作原理跟空调是一样的。跟空调冬天制热模式几乎一模一样，唯一不同的是室内机更换成了水箱。空气能热水器压缩机把制冷剂压缩成高温高压制冷剂之后进入水侧换热器，先把热量传递给水，之后节流降压进入空气能热水器外侧换热器内蒸发从周围环境空气中吸收热量，完成一次单一循环。
空气能热水器是比较通俗的说法，实际上应该叫“空气源热泵热水器”。空气能热水器利用“逆卡诺”原理工作的，通过室外机和空气接触，吸收空气中的热能，但是仅仅吸收的热能温度是不够的，这就需要一种装置把空气的体积大大压缩，使空气的温度上升到可以利用的状态。比如说今天室外温度3度，那么吸收了空气中的3度热温，再压缩做功释放25度温度，就可以得到55度的热水了。
空气能热水器的原理和空调制热有点类似，都是吸收环境热量的。区别是空调是传递到室内，而空气能热水器是传递到水箱，也就是通过吸收空气中的热量来加热水。具体的工作原理是，室外机从室外空气中吸热，经过压缩机压缩之后让空气温度不断升高，再通过换热器将热量传递给水，从而达到加热水的目的。
空气能热水器是一种新型的热水器，加热原理主要是通过热能转换，不需要消耗任何的能源，只要消耗少量的电能来驱动压缩机和风机将空气中的热能释放到水中。
就可以把它想象成空调，收集空气的热量，然后通过压缩机来加工，再把能量供给水就可以制热啦。炒鸡省电，安全环保～
空气能热水器是第四代热水器（第一代是燃气热水器，第二代是电热水器，第三代是太阳能热水器），是通过消耗一小部分电运行压缩机，驱动制冷剂（也称冷媒、雪种）在铜管中循环，把室外空气中的热量源源不断地搬运到水箱，把冷水加热的热水器。
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