单冷空调器制冷运行室外机吹出暖风，如果将这个“热风”转换至室内，就可实现空调器的制热功能。为此，热泵空调器如在压缩机后面装置一个改变制冷剂流向的装置，就可实现空调器既能制冷、又能制热的目的。
热泵型空调器制冷在冬季使用时，可以将室外低温环境中的热量取出，排向室内，同时空调器消耗功转化成的热量也对室内升温有利。
下图所示是热泵冷暖空调器的制冷（热）系统，由压缩机、室外热交换器、四通换向阀、主毛细管、辅助毛细管、单向阀、二通阀、三通阀、高／低压连接管、室内热交换器等组成。
四通换向阀用于切换制冷剂走向，使制冷、制热时制冷剂走向在压缩机以外的部位相反。辅助毛细管、单向阀用于切换节流1－1－Al，室内、外热交换器的作用，制冷时同于单冷空调器，制热时的作用正好相反，即室内侧热交换器作为冷凝器，室外侧热交换器作为蒸发器。
（1）制冷工作
如下图所示，与一单冷空调器制冷系统的工作基本相同。制冷运行时，四通阀的线无工作电压，阀体处于默认状态．其管口1，2接通，管口3，4接通，使制冷制冷剂循环向如图箭头所示，制冷剂在循环过程中将单向阀内的钢球吹离锥形口，单向阀导通，将辅毛细管旁路，辅助毛细管不起作用。这样，压缩机排出的高压高温制冷剂→经四通阀管口43→先流经室外侧的热交换器进行放热冷凝为液态后→经过滤器→单向阀→主毛细管节流后→二通阀→室内侧热交换器进行吸热蒸发为气态→三通阀→四通阀管口1、2→被压缩机吸回，完成一个制冷循环，实现制冷剂在室内吸热从而降低室温的目的。
（2）制热工作
如下图所示，制热运行时，四通阀的线圈得到220VAC;电压，线圈产生磁场，吸动内部的阀芯动作向左移动，使管口1、4接通，管口2、3接通，制冷剂走向如图箭头方向所示，会推动单向阀内的钢球堵塞锥形口，单向阀截止，制冷剂只能通过辅助毛细管循环流动。这样，压缩机排出的高温高压气态制冷剂→流经四通换向阀的管口4、1→三通阀→室内热交换器进行散热冷凝为液态制冷剂→二通阀→主毛细管＋辅助毛细管双重节流后→过滤器滤除有形脏物→室外热交换器吸热蒸发为气态→经四通换向阀的管口3、2→被压缩机吸回，完成一制热循环，实现制冷剂在室内散热达到制热目的。
冬季使用热泵空调器时，因室外侧温度低，室外侧热交换器会经常结霜，导致热交换效果差，甚至不能工作。所以，热泵型空调器必须具有除霜的功能。除霜过程通常是通过短时间（8min左右）将制热转换成制冷运行来实现，使室外侧热交换器在较高温度和压力下，能够快速融化冰霜。此后，空调器又会恢复原来的制热效果。
热泵型空调器在冬季制热时从室外空气中吸取热量，并利用这部分热量连同压缩机输入功率的转换来给室内供热，但其供热量将随室温度的降低而减少。一般来讲，当室外环境温度在5℃以下，制热能力急剧变小，当温度在－5℃时几乎不能满足供热的要求，且因制冷剂在蒸发器不能从外界空气中吸收足够热量而无法完全蒸发气化就进入压缩机，易损坏压缩机内的阀片，即产生液击，造成压缩机的损坏。
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