目前使用的空气能热泵是基于逆卡诺循环的蒸气压缩制冷循环工作的机组。该类型机组由传统称为四大件的压缩机、冷凝器、节流阀、冷凝器，以及制冷剂、控制系统和其它附件组成。该机组是一个封闭的系统，制冷剂在系统内循环，由压缩机提供循环动力。节流阀是一个具有较好的阻力调节性能的阀门，使流经它的液态制冷剂的压力降低到冷源侧所需的压力，即蒸发压力。冷凝器和蒸发器均为换热设备，在其中通过制冷剂和机组外面的介质，如空气、水等进行热量的交换。
自蒸发器的低压制冷剂蒸气，经过压缩机压缩后，使制冷剂蒸气变成高温高压的制冷剂气体。然后排到冷凝器（散热端），再经过冷凝器与传热媒介（水或空气）的降温使气体冷凝（降温），变成高压低温制冷剂。在节流装置（毛细管或膨胀阀）作用下变成低温低压的气体流向蒸发器（吸热端）。制冷剂在蒸发器内进行蒸发吸热沸腾，变为制冷剂蒸气后又被压缩机的吸气管吸入，这样就使系统中的制冷剂在压缩机动力的作用下不间断循环流动。
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