定義
空氣能，即空氣中所蘊含的低品位熱能，又稱空氣源。能量守恒定律告訴我們能量不會憑空産生，也不會憑空消失。但是根據熱力學第二定律，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體而不産生其他變化。空氣能雖然取之不盡用之不竭，但是，如需将空氣中吸收能量傳到高溫環境，需要消耗電能或熱能，這項技術叫做空氣源熱泵。
分類
這種新型熱水器從使用對象分為家用機、商用機兩類；從工作模式上分為循環式、直熱式兩類。
空氣能熱水器使用範圍有：家庭、酒店、賓館、學校、泳池浴池、醫院、休閑沐足、工廠、農業保溫烘幹、工業預熱等場所。
家用機由類似空調器室外機的熱泵主機和大容量承壓【家用】/非承壓【商用】保溫水箱組成， 安裝不受建築物或樓層限制，使用不受氣候條件限制，既可用作家庭的熱水供應中心，也能為單位集體集中供熱水。由于使用環境各方面新型專利技術，該産品不僅安全舒适，而且環保節能，實際使用費僅分别相當于電熱水器的1/4，燃氣熱水器的1/3，将150升水箱中的水加熱到65℃，春秋季節需要消耗 2 度電，如果采用低谷電價隻需要0.6元錢，這箱貯存的熱水足夠一家3-5口生活熱水之用；如果采用一個水龍頭放水洗澡，該熱水器可以源源不斷供應熱水。經驗豐富的用戶可以将熱水溫度設定在45℃，熱水器運行将更加省能！ 空氣能是一種廣泛存在、平等給予和可自由利用的低品位能源，利用熱泵循環提高其能源品位後用于加熱生活熱水，由于使用一份電能可吸收3份空氣能,從而供應4份熱能加熱熱水系統, 因而是一項極具開發和應用潛力的節能、環保新技術，極具實用價值。此外，空氣能熱泵熱水器從根本上消除了電熱水器漏電、幹燒以及燃氣熱水器工作時産生有害氣體等安全隐患，克服了太陽能熱水器陰雨天不能工作等缺點，具有高效節能、安全環保、全天候運行、使用方便等諸多優點，符合我國能源、社會、環境可持續發展的戰略方針，因而必将成為我國最具競争力的新一代熱水器産品，為廣大城鄉居民提供安全、便利、廉價的衛生熱水，提高他們的生活品質，造福于民衆。
工作原理
空氣(熱泵)熱水器工作原理如何？
通過壓縮機系統運轉工作,吸收空氣中熱量制造熱水。具體過程是：壓縮機将冷媒壓縮，
壓縮後溫度升高的冷媒，經過水箱中的冷凝器制造熱水。熱交換後的冷媒回到壓縮機進行下一循環。在這一過程中，空氣熱量通過蒸發器被吸收導入水中，産生熱水。這樣的通過壓縮機空氣制熱的新一代熱水器，即是空氣（熱泵）熱水器。空氣（熱泵）熱水器正是這樣的産品。空氣（熱泵）熱水器的工作原理即是如此。
空氣能熱泵在運行中，蒸發器從空氣中的環境熱能中吸取熱量以蒸發傳熱工質，工質蒸氣經壓縮機壓縮後壓力和溫度上升，高溫蒸氣通過永久黏結在貯水箱外表面的特制環形管冷凝器冷凝成液體時，釋放出的熱量傳遞給了空氣源熱泵貯水箱中的水。冷凝後的傳熱工質通過膨脹閥返回到蒸發器，然後再被蒸發，如此循環往複。
空氣能熱泵傳熱工質是一種特殊物質，常壓下其沸點為零下40℃,凝固點為零下100℃以下，該物質冷的時候是液體，但很容易被蒸發成氣體，反之亦然。在實際運行中，空氣源熱泵中傳熱工質的蒸發極限溫度為零下20℃左右，因此5℃的環境溫度對如此低的溫度也是“熱”的，甚至下雪的溫度，比如說0℃，相比之下也是熱的，因此，仍可交換一些熱能。
影響溫度
市場上多數熱泵熱水器标注的最高出水溫度是60℃，但是有時候我們需要更高的熱水溫度，是不是水溫還可以提高呢？當然不是，出水溫度受熱泵熱水器志用壓縮機的采取的冷媒的影響。以R134a冷媒為例進行說明。
1、R134a冷媒冷凝溫度可高達80度，如果按照換熱溫差5℃計算，則最高的出水溫度可達75℃，但是并不是所有條件下都可以達到75℃的，當在低溫環境下，就需要适當降低冷凝溫度，在溫度降至-15℃的情況下，建議将冷凝溫度控制在不超過70℃。
2、相比空調壓縮機的5-6最大壓縮比，熱泵熱水器專用壓縮機可以承受很高的壓縮比，可以10以上(11-13範圍内安全)，但是壓縮比不可無限提高，過高的壓縮比将提高了壓縮機内部局部溫度，嚴重影響使用壽命。
3、針對不同的季節特點，設計熱泵熱水器的不同運行模式。在春秋夏季時熱水出水溫度設定低一點，在冬季時将水溫設高一點。55℃的水溫完全可以滿足國标和消費者的需求。這樣既可以保證較高的出水溫度，能效較高，又可以保證整個系統的安全可靠性。但家用機主機及水箱的配比就要注意，建議200L一下配1P主機，200-400L配1.5P主機，400-500配2P主機。這樣空氣能熱水器既能保證 熱水量充足，熱水加熱快，同時也比較省電節能。
制冷劑
空氣源熱泵熱水器行業經過十餘年的發展，發展迅猛，生産企業已經達到500多家，且今年六月順利入圍國家節能惠民工程，享受最高600元的補貼，進一步促進了行業的發展。熱泵熱水器很重要的組成--制冷劑，直接關系到産品的能效比。南方熱泵熱水器制冷劑主要為R22，R134a，後來又有一些混合制冷劑問世R415b，R417a等，不同的制冷劑各其優缺點。
R22用于空調非常合适，因為冷凝溫度總能控制在45度以下（因為空氣溫度幾乎總在40度以下）；但是熱泵熱水器水溫總是要求在40度以上，這時冷凝溫度總在45度以上，R22排氣溫度很容易超過85度（潤滑油容易裂解溫度），尤其是空氣溫度在40度以上時。因此，R22用于熱泵熱水器會因為R22排氣溫度高，緻使壓縮機潤滑油冷卻不好，裂解速度急劇加快，從而使壓縮機壽命縮短。并且R22的ODP值為0.05，對臭氧層有破壞作用，但是根據《蒙特利爾議定書》規定，從2004年開始歐洲地區以R407C和R410A替代R22，同時日本地區則開始全部使用R410A制冷劑，即以1985年的生産量為基準，2003年壓縮為65%，2010年為35%，2015年為10%，到2030年時，發達國家将全面禁用R22，發展中國家也将于2040年淘汰R22。根據制冷劑替換時間表，我國最遲必須在2040年全面禁止制冷劑R22産品的生産。
R134a（CH2FCF3）屬于環保制冷劑，排氣溫度也低，但是其沸點（标準大氣壓下）為-26.5度，這會導緻熱泵在冬季因為制冷劑蒸發緩慢而使制熱效率低下，因此，我們見到的R134a全是用于室内制冷設備，或者熱帶地區，北方室外制冷設備沒有用的（除非冬天不用該設備）。
R415b，為混合制冷劑，是由清華大學朱明善教授系發明的（聯合國環境規劃署國際制冷空調熱泵技術委員會委員）國際制冷統一編号：R415A、R415B、R418A、R425A，并已列入國家重點環境保護實用技術（A）類項目推廣使用。榮獲國務院“國家技術發明獎”、國家環保總局“國家重點環境保護實用技術A類推廣項目”、并取得美國國家環保總局《SNAP計劃》認證，在歐美地區得到了廣泛應用。其ODP不為零，且與417a相比，排氣溫度稍高一些。R415b替換R22後，系統制熱能力有大約10%的衰減。
R417a為混合制冷劑（HFC-143、HFC-125和R600）, 最早由羅地亞1997年發明（2005年賣給杜邦，李兵為負責人），歐洲主要用來替換R22工質（不夠環保和節能），占了替代工質的80%市場份額，根據《蒙特利爾條約》，中國将開始逐步淘汰R22工質，R417a是替代選擇方向之一。R417a具有環保，高效和排氣溫度低等特點。比較适合熱泵熱水器用，如今，國内熱泵熱水器廠家開始增大該制冷劑的使用範圍，國内出口歐洲的空調使用R417a較多。
R417a有個一個缺點：替換後的系統，系統制熱功率衰減10%左右；也就是說，10匹壓機能力變成了約9匹的能力。 由R417A發明廠家羅地亞公司提供的檢測表格可以看出，同樣的空調,用R417A比R22的效率相比提高了13%（3.00/2.65），這是其優點。但是用R22的制熱量為3548瓦（熱泵熱水器隻需要制熱），用R417A的制熱量為3149瓦，用R417A比用R22制熱量衰減了10%。這就是R417A用于制熱時的不利一面，需要設計時加大壓機及換熱器的配比來彌補衰減。
優缺點
優點：
空氣能熱水器主要向空氣要熱能，具有太陽能熱水器節能、環保、安全的優點，又解決了太陽能熱水器依靠陽光采熱和安裝不便的問題。由于空氣能熱水器通過介質交換熱量進行加熱，不需要電加熱元件與水接觸，沒有電熱水器漏電的危險，也消除了燃氣熱水器中毒和爆炸的隐患，更沒有燃油熱水器排放廢氣造成的空氣污染。
空氣能熱水器最大的優點是“節能”。拿具體數據來說：30℃溫差熱水價格分别為：電熱水器1.54分錢/升熱水(電價0.42元/度)；燃氣熱水器1分錢/升熱水(氣2元/立方米)；熱泵熱水器是通過大量獲取空氣中免費熱能，消耗的電能僅僅是壓縮機用來搬運空氣能源所用的能量，因此熱效率高達380%-600%，制造相同的熱水量，熱泵熱水器的使用成本隻有電熱水器的1/4，燃氣熱水器的1/3。
缺點：
1、環境适應性問題
空氣能熱水器的熱量來源就是我們都必須要的空氣而作為一種節能産品其節能程度的好壞都與COP值能效比密切相關。由于市場上大部分的空氣能熱水器設計正常工作溫度在0-40℃。故在環境溫度比較高的南方，空氣能熱水器往往有上佳的表現。而冬季氣溫隻有-10℃的北方城市空氣能熱水器很難達到設計中預想的效果。如果氣溫為-20℃機組甚至都不能啟動。
2、安裝
家用空氣能熱水器往往需要一個水箱來加熱和儲存熱水。以一家3-5口人為例需要150L-210L的水箱。這樣大尺寸的水箱不容易與整體家居協調，這樣消費者隻能安裝在陽台上。但随着人們對家居環境要求的提高，陽台上的這個大家夥消費者是不願意接受的。
3、消費者對熱泵熱水器認知程度
熱泵熱水器在國内市場是一個新生事物，消費者對它的認知程度還很低。有很多人認為用一份的熱量就能得到三份的熱量是不可能實現的，而且對有關熱采技術應用的其它産品也是一樣，雖然熱泵空調器普及率已經非常高。人們的認識僅僅局限在空調器是耗電大戶，卻不知道其比燒煤球爐了、更節能。如今國内市場，因為一些較大的商場還沒有空氣能熱水器銷售，所以消費者對空氣能熱水器的認知還是很低。
選購事項
空氣能熱水器技術源于空調，但又不完全等同于空調，由于工作環境不同，比較惡劣的使用工況對壓縮機品質的要求很高，據我所知，在如此惡劣工況下可以維持較長使用壽命和達到較高能效比的，隻有松下和谷輪兩種壓縮機，所以建議您在選購時首先要看看其使用的是什麼壓縮機。
空氣能産品在國外已經應用了幾十年，技術早已成熟，國内的廠家隻是仿制而已，技術大同小異，基本同質化了。嚴格來說，隻要做過空調，具備起碼的研發能力和焓差房等實驗設備，在這基礎上進行改良和匹配試驗，做好空氣能是輕而易舉的事，并不象某些廠家吹噓的那樣是什麼高新技術。那些打着德國技術、美國公司旗号的牌子，大都是騙人的，不要相信。空氣能熱水器哪還是不要太迷信外國的品牌比較好。前段時間被中國質量萬裡行曝光的所謂美國公司在江門開的全球最大的熱泵生産基地，原來隻是一間連起碼檢測設備都沒有的螺絲刀工廠，就是一個最好的證明。
建議從以下幾個方面選購空氣能熱水器。
一、技術的權威性：看下空氣能産品所在企業的技術是否得到行業的認可，是否擁有政府認定的工程技術研發中心，有沒有承擔或參加過國家級的空氣能熱水器科研項目。
二、品質的可靠性：判斷空氣能熱水器産品品質的一個重要指标就是看壓縮機，壓縮機可以說是空氣能熱水器的心髒，在壓縮機應用上松下、三菱、艾默生等品牌比較知名，部分企業采用國産空調壓縮機，機組性能和壽命無法得到保證。
三、品牌的專業性：針對空氣能行業而言，有些品牌隻做空氣能産品，有些是通過其他領域轉型過來，有些則是半路出家。所以消費者在選擇空氣能品牌和産品的時候就要結合以上兩點來判斷品牌的專業性和技術的成熟度。
四、性能的優越性：在選購空氣能熱水器産品時，除了要對照節能、環保、安全等相關行業共性的優點和數據外（這是所有空氣能熱水器都相通的功能和賣點），關鍵要綜合考量産品的其他附加性能，比如日常清潔、保養、智能保溫性能等。
五、售後的保障性：但消費者在選購時也不能簡單地輕信保修期限，比如有沒有專人不定期巡查檢修，報修多少小時回應，維修多少小時上門等。如今行業做得好的品牌服務承諾年限為：家用機主機保修3年，水箱保修5年。
