空氣源熱泵機組是根據逆卡諾循環原理，機組以少量電能為驅動力，以制冷劑為載體，源源不斷地吸收空氣或自然環境中難以利用的低品位熱能（-7-43℃），轉化為高品位熱能，實現低溫熱能向高溫熱能的轉移；再將高品位熱能釋放到水中制取熱水（60℃，達65℃），通過熱水供應管路輸送給用戶滿足熱水供應、供暖需求。

熱水循環水箱系統原理：

空氣能熱泵熱水系統一般由空氣能熱泵熱水機組、熱水循環水箱使用的保溫水箱、水泵及相應的管道閥門等部分組成。而空氣能熱泵熱水機組一般由壓縮機、水側換熱器、空氣側換熱器、節流裝置、低壓儲液罐、水路調節閥等部分組成。

熱水循環水箱系統工作原理：

循環式：冷水在水箱與機組之間通過水泵進行多次循環加熱，逐漸加熱至設定溫度。

圖片左側為主機內部結構簡圖，分為水側換熱器（冷凝器）、風側換熱器（蒸發器）、膨脹閥、壓縮機。低溫冷媒從環境中吸收熱量（風側換熱）進入壓縮機被壓縮成高溫高壓冷媒，將熱量釋放在水中（水側換熱），經膨脹閥降壓成低溫低壓冷媒，從而完成一次循環。過程中水吸收的熱量由室外環境和壓縮機耗功兩部分組成。

圖片右側部分為工程水路系統，機組從水箱中抽水進行循環加熱，每循環一次水溫升5℃左右，大流量，小溫差。從循環加熱特點可以看出，循環機組需要提前開機將水箱中的水加熱至設定溫度，因此更適合定時供水系統，如學校、工廠等。

冷水增壓泵：對于直熱循環制機組，需保證進機組的壓力在0.25—0.4MPa之間為宜；對于循環式機組要保證水箱可以正常補水。

直熱式工作原理：

直熱式：一次性將冷水加熱到設定溫度。

直熱加熱特點：機組直接抽取自來水加熱至設定溫度后再注入水箱直至水箱為滿水位，即開機便有熱水可以使用。大溫差，小流量。從直熱加熱特點看，直熱循環式及組可用于非定時供水系統，如賓館等。

循環保溫：水箱中的熱水降低到一定溫度后，熱水會經過機組多次循環加熱，逐漸加熱至設定溫度。

循環保溫：水箱中的熱水降低到一定溫度后，熱水會經過機組多次循環加熱，逐漸加熱至設定溫度。

直熱循環式機組循環保溫功能的意義：

當加熱滿一水箱水后，用戶外出沒有使用，由于水箱內熱水自然溫降，會造成用戶沒有熱水可用，只能將水箱中的冷水放出才可開啟直熱加熱。

循環保溫開啟溫度可由用戶自己設定，設定范圍30~48℃。

空氣源熱泵熱水機組與其他熱源的熱水設備之間的比較：

⑴設在相同條件下對1000kg初始水溫為20℃的生活用水進行加熱，使溫度升高35℃。

⑵加熱熱水所需熱量：1000kg×35℃×1Kcal/kg.℃=35000Kcal。

⑶能源價格按：民用電費：0.67元/度；商用電費：0.90元/度；輕柴油：5.00元/kg；液化氣：14.00元/m3。

室外環境溫度與機組出水溫度的關系曲線：

注：機組水溫調節為全自動控制，在室外環境溫度、進水溫度、進水壓力（三個變參數）不斷變化的情況下，始終保持出水溫度恒定在設定值附近（設定范圍48～60℃）。考慮到實際使用特點（冬季水箱內溫降大于夏季溫降），進一步控制室外高溫時出水溫度略有下降，室外低溫時出水溫度略有上升，上圖為設定出水溫度55℃，高溫時出水溫度降到52℃，低溫時上升到58℃。

熱水循環水箱工程設計：

1、系統簡圖（帶電輔熱）

注：

1)圖適用于以一次加熱式熱泵熱水機組為主機的熱水系統。

2）系統所有機組的啟、停都由生活熱水箱中水位開關控制。機組以直熱式動作的條件為：①當線控器設定水箱水位為4，即水滿時，同時水箱水位低于S2，機組開啟；當水箱水位高于S1，機組關閉。②當線控器設定水箱水位為3，即75％水位時，同時水箱水位低于S3，機組開啟；當水箱水位高于S2，機組關閉。③當線控器設定水箱水位為2，即50％水位時，同時水箱水位低于S4，機組開啟；當水箱水位高于S3，機組關閉。機組以循環式動作的條件為：當水箱水溫T5≤Tr（設定的循環水溫40℃～48℃）時：①當線控器設定水箱水位為4，即水滿時，同時水箱水位高于S2，機組開啟循環，低于S2,機組關閉循環。②當線控器設定水箱水位為3，即75％水位時，同時水箱水位高于S3，機組開啟循環；當水箱水位低于S3，機組關閉。③當線控器設定水箱水位為2，即50％水位時，同時水箱水位高于S4，機組開啟循環；當水箱水位低于S4，機組關閉。

3）電加熱器作為備用系統，其啟、停由T4進行控制：T4檢測環境溫度低于設定值時（電輔熱開啟溫度可以通過主板撥碼在-5℃～10℃范圍內進行設定。）,電磁閥M1打開，電加熱器開啟，彌補低溫情況下主機的能力衰減。

4）T5檢測保溫水箱中水溫低于設定值時(40℃～48℃范圍內可調)，熱水一次循環泵開啟，主機開啟，將水溫提高。在此過程中冷水給水管中無冷水進入主機。

5）機組出水溫度在48～60℃內可調，設定后，機組實際出水溫度將一直恒定在設定溫度，重新設定后重新恒定。

6）當T1檢測管中水溫低于某值時(如40℃)，電磁閥M2打開，生活熱水回水與水箱中水混和后經循環泵進入主機。

7)根據供水管的供水壓力決定冷水增壓泵P2的啟、停。當電接點壓力表測得水壓低于0.15MPa時，水泵P2開啟；當測得水壓高于0.30MPa時，水泵P2關閉。

8）本系統適用于設備放在同一平面上的情況，設備也可根據不同情況放置在不同位置。

9)在最冷月平均氣溫＜10℃且≥－7℃的地區采用空氣源熱泵供應熱水時，應設輔助熱源；在最冷月平均氣溫≥10℃時，可不設輔助熱源。

2、系統簡圖（帶電輔熱并與太陽能相結合）：

注：

1）本圖適用于一次加熱式熱泵熱水機組與太陽能聯合使用的熱水系統，熱泵熱水機組最多可16臺并聯。

2）系統所有機組的啟、停都由生活熱水箱中水位開關控制。機組以直熱式動作的條件為：①當線控器設定水箱水位為4，即水滿時，同時水箱水位低于S2，機組開啟；當水箱水位高于S1，機組關閉。②當線控器設定水箱水位為3，即75％水位時，同時水箱水位低于S3，機組開啟；當水箱水位高于S2，機組關閉。③當線控器設定水箱水位為2，即50％水位時，同時水箱水位低于S4，機組開啟；當水箱水位高于S3，機組關閉。機組以循環式動作的條件為：當水箱水溫T5≤Tr（設定的循環水溫40℃～48℃）時：①當線控器設定水箱水位為4，即水滿時，同時水箱水位高于S2，機組開啟循環，低于S2,機組關閉循環。②當線控器設定水箱水位為3，即75％水位時，同時水箱水位高于S3，機組開啟循環；當水箱水位低于S3，機組關閉。③當線控器設定水箱水位為2，即50％水位時，同時水箱水位高于S4，機組開啟循環；當水箱水位低于S4，機組關閉。

3）當太陽能水箱中的溫度傳感器T3測得水溫高于55℃時，太陽能水箱向生活熱水箱供水；當水溫低于50℃時，太陽能水箱停止向生活熱水箱供水。同時要滿足生活熱水箱水位低于S1.

4）電加熱器作為備用系統，其啟、停由T4進行控制:T4檢測環境溫度低于設定值時（電輔熱開啟溫度可以通過主板撥碼在-5℃～10℃范圍內進行設定。）,電磁閥M1打開，電加熱器開啟,彌補低溫情況下主機的能力衰減。

5）T5檢測保溫水箱中水溫低于設定值時(40℃～48℃范圍內可調)，熱水一次循環泵開啟，主機開啟，將水溫提高。在此過程中冷水給水管中無冷水進入主機。

6）機組出水溫度在48～60℃內可設定，設定后，機組實際出水溫度將一直恒定在設定溫度，重新設定后重新恒定。

7）當T1檢測管中水溫低于某值時(如40℃)，電磁閥M2打開，生活熱水回水與水箱中水混和后經循環泵進入主機。

8）據供水管的供水壓力決定冷水增壓泵P2的啟、停。當電接點壓力表測得水壓低于0.15MPa時，水泵P2開啟；當測得水壓高于0.30MPa時，水泵P2關閉。

9）本系統適用于設備放在同一平面上的情況，設備也可根據不同情況放置在不同位置。

10）在最冷月平均氣溫＜10℃且≥－7℃的地區采用空氣源熱泵供應熱水時，應設輔助熱源；在最冷月平均氣溫≥10℃時，可不設輔助熱源。

以上系統中的電輔熱功能、水箱循環加熱功能、回水功能根據使用區域、使用場所的不同可以靈活選擇，如：在長三角、湖南、湖北、云貴等冬季氣溫比較低的地方，系統一定要配一套電輔熱，且電輔熱的容量不能太小；若對使用品質要求不高的場所，可以考慮不加回水功能；

若自來水水壓一直很穩定且壓力正常（3~4公斤），小系統可以考慮不加冷水增壓泵...

由于與工程結合十分緊密，故需根據實際情況靈活設計整套系統。本手冊中提供的圖紙只供工程設計參考。

中溫循環系列熱水循環水箱：

1、系統簡圖（帶電輔熱）

注：1）本圖為循環加熱式熱泵熱水機組用于泳池恒溫的加熱系統。

2）在泳池水循環管路系統中，應加水處理裝置，如毛發聚集器等，保證換熱效率和延長水-水換熱器使用壽命。

3）當泳池中溫度傳感器測得水溫低于設定值時（溫度可設定），發出控制信號，生活熱水一次泵開始運轉，熱水機組開啟，通過板式換熱器與泳池中的水進行換熱，達到加熱泳池水的目的；當水溫高于設定值時，機組停止，水泵關閉。

4）機組適用于熱水溫度在45℃以下的熱水使用場所。

5）電加熱器作為機組的備用系統，同時可以在環境溫度較低時(溫度可設定)使用，電磁閥M2打開，M1關閉，電加熱器開啟，提高水溫，彌補機組低溫環境下的能力衰減。當環境溫度升高（溫度可設定），M2關閉，M1開啟。

6）在最冷月平均氣溫＜10℃且≥－7℃的地區采用空氣源熱泵供應熱水時，應設輔助熱源；在最冷月平均氣溫≥10℃時，可不設輔助熱源。