機組由蒸發器、冷凝器、壓縮機、膨脹閥四大主要部件構成封閉系統，其內充注有適量的工質。機組運行基本原理依據是逆卡諾循環原理：液態工質首先在蒸發器內吸收空氣中的熱量而蒸發形成蒸汽(汽化)，汽化潛熱即為所回收熱量，而后經壓縮機壓縮成高溫高壓氣體，進入冷凝器內冷凝成液態(液化)把吸收的熱量發給需要的加熱的池水中，液態工質經膨脹閥降壓膨脹后重新回到膨脹閥內，吸收熱量蒸發而完成一個循環，如此往復，不斷吸收低溫源的熱而輸出所加熱的泳池水中，直接達到預定溫度。相比于普通熱泵在-10℃及更低溫度下，由于蒸發溫度過低，引起蒸發量較少，導致壓縮機回氣量少，從而影響冷凝放熱。超低溫熱泵增加了一條聯通壓縮機的噴射增焓支路，當壓縮機回氣不夠時，噴射增焓支路會給壓縮機補氣，這樣冷凝器的放熱量就會提高，因此在極低的溫度下仍能正常制熱。

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