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在运行中，蒸发器从空气的环境热能中吸取热量，经压缩机压缩成高温高压气体，通过冷凝器冷凝成液体时，释放出的热量传递给了水箱中的水，使水温上升。冷凝后的液体通过膨胀阀节流返回到蒸发器，再从空气中吸收热量，如此循环往复。
①.蒸发器在主机运行过程中起吸热作用。在运行过程中冷媒比空气温度低，由风机带动空气从蒸发器流过，蒸发器中的冷媒吸收空气中的热量。比如空气温度为0 ℃时，冷媒为-8℃左右，高温的空气热量传递到低温的冷媒中，从而达到从空气中吸收热能的目的。
②.压缩机在空气能热水器中处于“心脏”部位。由压缩机作工把吸热后的冷媒进行压缩，压缩成高温高压气体，最高温度可达120 ℃。
③.冷凝器在工作中起换热作用，由压缩机做功后的高温冷媒与水进行热交换。高温冷媒由压缩机做功压入冷凝器中，低温的水遇到高温的冷媒两者之间进行热交换，从而达到使水温升高的目的。
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