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，主要由蒸发器、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)一压缩一冷凝(放出热量)一节流一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1所示)。热泵在工作时，把环境介质中贮存的能量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；通过工质循环系统在冷凝器中放热。

由此可以看出热泵输出的能量为压缩机做的和热泵从环境中吸收的热量，因此，采用热泵可以节约大量的电能。采用少量的电能驱动压缩机运行，高压的液态工质经过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态，并大量吸收空气中的热能，气态的工质被压缩机压缩成为高温、高压的液态，然后进入冷凝器放热，把水加热，如此不断地循环加热，可以把水加热至50℃-65℃。

双级压缩空气源热泵热水器

普通空气源热泵热水器低温环境运行存在的问题诸多，主要有两大类：

第一，由于压缩比过大造成压缩机压缩过程中问题；

第二，诸多因素联合作用造成系统

制热量过小问题。下面针对该两主要问题，借鉴行业内研究内容，分析问题原因，探讨解决思路。为提高空气源热泵系统低温适应性，拓展空气源热泵热水器热泵热水器的应用范围，制备较高热水。采用双级压缩循环方案,流程图如下：

图2就是两级压缩热泵热水器系统流程图，主要由高低压级压缩机、室外蒸发器、室内冷凝器、中间冷却器、节流装置和多个电磁阀等部件构成。

系统循环流程为:出蒸发器的低压低温制冷剂R134a于1点进入低压级压缩机,经过12升温升压过程后(2点)与从中间冷却器出来的饱和制冷剂气体(7点)混合,于3点进入高压级压缩机,经过高压压缩过程34达到生产热水要求的高压高温气体后于4点进入冷凝器加热水箱中,冷凝后的过冷制冷剂液体于5点进入膨胀阀,经过节流后进入中间冷却器,中间冷却器的制冷剂分为两股,一股为饱和气体(7点),另外一股为饱和液体,于6点进入膨胀阀2,经68节流过程后进入蒸发器吸热蒸发,进入低压级压缩过程。温差可以达到50~80℃。统双级运行模式压焓图如下：