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逆卡諾循環(huán)是由兩個等溫過程和兩個絕熱過程組成（如圖３），假設(shè)低溫?zé)嵩矗幢焕鋮s物體）的溫度為Ｔ２，高溫?zé)嵩矗喘h(huán)境介質(zhì)）的溫度為Ｔ１，則工質(zhì)的溫度在吸熱過程中為Ｔ２，在放熱過程中為Ｔ１，就是說在吸熱和放熱過程中工質(zhì)與冷源及高溫?zé)嵩粗g沒有溫差，即傳熱是在等溫下進行的，壓縮和膨脹過程是在沒有任何損失情況下進行的。其具體循環(huán)過程為：首先工質(zhì)通過膨脹閥進行等溫膨脹過程Ｄ→Ｃ，即在Ｔ１下從空氣中吸取熱量Ｑ１；然后通過壓縮機絕熱壓縮經(jīng)過過程Ｃ→Ｂ，使其溫度由Ｔ１升高至熱水的目標(biāo)溫度Ｔ２；
再在Ｔ２下進行等溫壓縮Ｂ→Ａ，并向環(huán)境介質(zhì)（即高溫?zé)嵩矗┓懦鰺崃浚眩?，最后再進行絕熱膨脹Ａ→Ｄ，使其溫度由Ｔ２降至Ｔ１，使工質(zhì)回到初始狀態(tài)Ｄ，從而完成一次循環(huán)。
通過讓制冷劑如Ｒ２２（氫氯氟烴類）不斷完成蒸發(fā)（吸取環(huán)境中的熱量）—壓縮—冷凝（放出熱量）—節(jié)流—再蒸發(fā)的循環(huán)過程，將空氣的能量轉(zhuǎn)移到水中。熱泵熱水器載熱工質(zhì)的循環(huán)是：在低壓液態(tài)下吸收環(huán)境空氣的熱能，在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)汽化，通過壓縮機的工作提高Ｒ２２的溫度，再通過冷凝器使Ｒ２２冷凝為液態(tài)，同時釋放其能量并傳給水箱中的水，達到制取熱水的目的。
熱泵在工作時，把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量Ｑ１在蒸發(fā)器中加以吸收；它本身消耗一部分能量，即壓縮機耗電Ｗ；通過工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)在冷凝器中進行放熱Ｑ２，Ｑ２＝Ｑ１＋Ｗ，由此可以看出，熱泵輸出的能量為壓縮機做的功Ｗ和熱泵從環(huán)境中吸收的熱量Ｑ１之和；因此，采用熱泵技術(shù)可以節(jié)約大量的電能。
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