空氣源熱泵機組由蒸發器、冷凝器、壓縮機、膨脹閥四大主要部件構成封閉系統，其內充注有冷媒。機組運行基本原理依據是逆卡循環原理：液態冷媒首先經過膨脹閥降低壓力在蒸發器內蒸發形成蒸汽汽化，冷媒在液態變成氣態的同時會吸收外界空氣中的熱量，汽化潛熱即為所回收熱量，而后經壓縮機壓縮成高溫高壓氣體體積縮小熱品質上升，高溫高壓氣體進入冷凝器內與水換熱后冷凝成液態液化把吸收的熱量交換給需要的加熱的水中，液態冷媒經膨脹閥降低壓力膨脹后重新回到蒸發器內，空氣源低溫熱泵，吸收熱量蒸發而完成一個循環，低溫空氣源機組，如此往復，不斷吸收低溫源的熱而輸出所加熱的水中，直接達到預定溫度。所以空氣源熱泵的工作原理其實就是 氣化-壓縮-換熱-液化的往復循環過程。
制冷劑泄漏是熱泵系統故障中占比較多的一種故障，導致泄漏有工藝方面的問題，如焊接不好、銅管之間或銅管與機殼之間發生摩擦等，而零部件本身如壓力表、高低壓開關、泄壓閥、制冷劑充注單向閥等，也有可能是因為自身的問題導致制冷劑的泄漏。
熱泵在發生制冷劑泄漏后的表現，是各個部件都能正常運轉，但是制熱的能力卻大幅度下降甚至喪失，---溫空氣源螺桿，制冷劑泄漏，還會伴隨著機油的減少，壓縮機長時間運行，卻不能達到預定水溫而停機，加之回氣量過少等原因，會導致壓縮機機殼溫度上升，潤滑惡化，增加壓縮機的危險。
判斷制冷劑泄漏的方法，可以在熱泵運行時檢查壓縮機的回氣壓力，若低于正常值就有可能已經發生泄漏了。另外，也可以用電流表檢測運轉電流，如電流明顯低于正常值，也可以判定系統發生了泄漏。還有一個更直觀和簡便的方法，就是觀察蒸發器：由于制冷劑泄漏導致低壓壓力下降，熱泵蒸發器的結霜傾向加劇，可能會出現不合理的結霜現象如在10℃以上就出現結霜。發生制冷劑泄漏后，應該立即著手進行簡陋并補漏，不能草草補充制冷劑就了事，漏點不能查到并且完成補漏，制冷劑的泄漏還會繼續進行，同時在補充制冷劑的時候還要注意適量補充冷凍機油。
空氣源熱泵的特點
與燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐、電熱水器相比，熱泵熱水器是熱的熱水器。
燃油鍋爐效率65%—75%、電熱水器的效率70%—80%、熱泵效率300%—500%。
由于熱泵熱水器---300%—500%的熱效率，低溫空氣源，使得制備熱水的成本及其低廉，自然就會省電。其他熱泵產品也同樣省電，只不過差異在省多少。
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