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二氧化碳热泵是一种以二氧化碳(R744)为制冷剂的制冷装置，通过制冷循环从自然界的空气、水等介质中捕获低品位热源，转移并传递至可供人们生产、生活利用的高品质热能。与常规热泵不同的是，二氧化碳热泵可以制取65-90℃的高温热水，具有节能、环保等无可比拟的优点。
压缩机从蒸发器中吸入低温低压的气体二氧化碳冷媒，通过做功将二氧化碳冷媒压缩成高温高压的超临界流体，高温高压超临界流体进入气体冷却器与水交换热量，在气体冷却器中被冷却成高压流体而放出大量热量，水吸收其放出的热量而温度不断上升。高压流体经膨胀阀节流降压后，在蒸发器中通过风扇的作用，吸收周围空气中热量而蒸发成低压气体，又被吸入压缩机中压缩，这样反复循环，从而制取热水。
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