直热式空气能热泵热水机组以其高效、节能、环保、安装使用方便等诸多优点在国内得到越来越多用户的认可和使用。空气能热泵热水机组是应用热泵技术来制取热水，热泵机组系统本身由四大件组成：压缩机、水热交换器、节流元件、空气换热器（翅片）。其工作原理是首先在压缩机的作用下工质（也可称冷媒）完成气态的升压升温过程，随后进入高效率换热器并释放出热能传递给水，同时冷媒被冷却并变成液态，经过节流元件降压节流后进入蒸发器，液态冷媒吸收大气、阳光的低品味热能并迅速蒸发(沸腾)再次变成气态，之后工质又被吸入压缩机，这样不断的循环使机组只需要消耗很少的一点电能就能不断的从空气中得到到很多热量传递给水实现加热热水的目的。空气能热泵中央热水机组目前广泛应用于宾馆、别墅、度假山庄、健身/桑拿洗浴中心、体育场馆、学校、工厂等需要集中提供大量热水的场所。

1、压缩过程

蒸发后的运行工质被吸入压缩机，通过压缩机的压缩功能，将工质压缩成高压高温气体，使其对于较低温度的自来水易于放热、液化。

2、冷凝过程

从压缩机排出的高压高温工质被常温的自来水吸收热量而变成的液态工质。

3、节流过程

把液化后的工质送入热泵主机蒸发器之前，利用毛细管的压力差，使工质在保温水箱的冷凝器内冷凝降压，将它变成即使在低温下也易于蒸发的状态。

4、蒸发过程

液态工质从周围空气中吸收热量而不断蒸发汽化，被吸收热量后的空气变为“冷气”。

目前市场上热水加热设备很多，下面就热泵热水机组与其它的热水加热设备在加热40m3的热水所需的运行费用作一对比分析

①、日用水量m =40m3

加热40吨热水所需热负荷Q=cm△t=1×40000×（55℃－15℃）=1600000（kcal）

②、空气能热泵热水机组运行费用计算

电发热值860kcal/度，空气源热泵效率300%～500%，全年效率以350%计，管道热损失5%，电0.85元/度。

全年平均能效比：[(4.0×6)+(3.0×6)]/12 = 3.5

耗电量：1600000÷860÷3.5÷0.95=559.54（度/天）

运行费用：559.54×0.85=475.61（元/天）

平均费用：475.61÷40=11.89元/吨

③、燃油锅炉运行费用计算

轻柴油热值10200 kcal/kg，效率80%，管道热损失5%，油4.8元/kg。

耗电量：1600000÷10200÷0.8÷0.95=206.40（kg/天）

运行费用：206.40×4.8=990.72（元/天）

平均费用：24.77元/吨

④、燃气锅炉运行费用计算

液化气热值23000 kcal/kg，效率80%，管道热损失5%，气12元/kg。

耗电量：1600000÷23000÷0.8÷0.95=91.53（kg/天）

运行费用：91.53×12=1098.40（元/天）

平均费用：27.46元/吨

⑤、电热水锅炉运行费用计算

电发热值860 kcal/kg，管道热损失5%，电0.85元/度。

耗电量：1600000÷860÷0.95=1958.39（度/天）

运行费用：31958.39×0.85=1664.63（元/天）

平均费用：41.62元/吨

从此可以看出，现行各种热水加热设备中，空气能热泵热水机组平均加热一吨水所需费用是少的，为11.89元/吨。那么用空气能热泵热水机组来加热本工程所需的40吨/天热水全年的运行费节省如下：

燃油锅炉相比节省费用：356659.20元－171219.60元＝185439.60元；

燃气锅炉相比节省费用：395424.00元－171219.60元＝224204.40元；

电直接加热锅炉相比节省费用：599266.80元－171219.60元＝428047.20元