空气源热泵机组由蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀四大主要部件构成封闭系统，其内充注有冷媒。机组运行基本原理依据是逆卡循环原理：液态冷媒首先经过膨胀阀降低压力在蒸发器内蒸发形成蒸汽（汽化），冷媒在液态变成气态的同时会吸收外界空气中的热量，汽化潜热即为所回收热量，而后经压缩机压缩成高温高压气体（体积缩小热品质上升），高温高压气体进入冷凝器内与水换热后冷凝成液态（液化）把吸收的热量交换给需要的加热的水中，液态冷媒经膨胀阀降低压力膨胀后重新回到蒸发器内，空气源低温热泵，吸收热量蒸发而完成一个循环，低温空气源机组，如此往复，不断吸收低温源的热而输出所加热的水中，直接达到预定温度。所以空气源热泵的工作原理其实就是 气化-压缩-换热-液化的往复循环过程。
制冷剂泄漏是热泵系统故障中占比较多的一种故障，导致泄漏有工艺方面的问题，如焊接质量不好、铜管之间或铜管与机壳之间发生摩擦等，而零部件本身如压力表、高低压开关、泄压阀、制冷剂充注单向阀等，也有可能是因为自身的质量问题导致制冷剂的泄漏。
热泵在发生制冷剂泄漏后的表现，是各个部件都能正常运转，但是制热的能力却大幅度下降甚至丧失，超低温空气源螺杆，制冷剂泄漏，还会伴随着机油的减少，压缩机长时间运行，却不能达到预定水温而停机，加之回气量过少等原因，会导致压缩机机壳温度上升，润滑恶化，增加压缩机的***。
判断制冷剂泄漏的方法，可以在热泵运行时检查压缩机的回气压力，若低于正常值就有可能已经发生泄漏了。另外，也可以用电流表检测运转电流，如电流明显低于正常值，也可以判定系统发生了泄漏。还有一个更直观和简便的方法，就是观察蒸发器：由于制冷剂泄漏导致低压压力下降，热泵蒸发器的结霜倾向加剧，可能会出现不合理的结霜现象（如在10℃以上就出现结霜）。发生制冷剂泄漏后，应该立即着手进行简陋并补漏，不能草草补充制冷剂就了事，漏点不能查到并且完成补漏，制冷剂的泄漏还会继续进行，同时在补充制冷剂的时候还要注意适量补充冷冻机油。
空气源热泵的特点
与燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、电热水器相比，热泵热水器是热的热水器。
燃油锅炉效率65%—75%、电热水器的效率70%—80%、热泵效率300%—500%。
由于热泵热水器高达300%—500%的热效率，低温空气源，使得制备热水的成本及其低廉，自然就会省电。其他热泵产品也同样省电，只不过差异在省多少。
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