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熱泵熱水機組是目前世界上最先進、能效比最高的熱水設備之一，它根據逆卡諾循環原理，采用電能驅動，通過傳熱工質把自然界的空氣、水、土壤或其它低溫熱源中無法被利用的低品熱能有效吸收，并將吸收回來的熱能提升至可用的高品位熱能并釋放到水中的設備。在不同的工況下熱泵熱水機組每消耗1kW電能就從低溫熱源中吸收2~6kW的免費熱量，節能效果非常顯著。
熱泵熱水機組由壓縮機、蒸發器、膨脹閥、冷凝器等部件組成。工作原理是通過壓縮機做功，使工質產生物理變相（氣態液態氣態），利用這一往復循環相變過程不斷吸熱和放熱，由吸熱裝置吸取免費的熱量，經過熱交換器使冷水升溫，制取的熱水通過水循環系統送至用戶。
傳熱工質是一種特殊的物質，在實際運行當中，傳熱工質的蒸發溫度可達－20℃左右，因此即使－5℃的環境溫度相對于它來說也是“高溫熱源”，也能正常吸熱。此外工質的冷凝溫度可達75℃，確保產出60℃的熱水。