直熱式和循環(huán)式空氣源熱泵

目前市場(chǎng)上空氣源熱水機(jī)主要分為直熱式和循環(huán)式兩種，選用哪種好？業(yè)界對(duì)此一直存有爭(zhēng)論。

 

什么是直熱式？

顧名思義，就是冷水通過(guò)機(jī)組，一次加熱出來(lái)就是設(shè)定溫度的熱水。比如在GB/T21362標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定中，將水從15℃經(jīng)過(guò)熱泵機(jī)組，一次加熱至55℃。為了使出水溫度恒定在設(shè)定溫度，機(jī)組內(nèi)必須有一套水流量控制模塊，通過(guò)變流量來(lái)控制出水溫度。由于熱泵機(jī)組的能力會(huì)隨環(huán)境溫度的變化而變化，而且進(jìn)水溫度也會(huì)變化，所以，流量的變化要跟得上制熱量的變化。

直熱式的優(yōu)點(diǎn)：

 

1.冷凝工況穩(wěn)定 不管水溫和環(huán)境溫度如何變化，當(dāng)直熱式的出水溫度恒定時(shí)，其冷凝壓力和冷凝溫度是基本恒定的。我們可以利用這一特點(diǎn)用冷凝壓力調(diào)節(jié)閥來(lái)控制水溫。相對(duì)于循環(huán)式，直熱式在冷凝這一側(cè)，至少工況是穩(wěn)定的。這一點(diǎn)，對(duì)于延長(zhǎng)壓縮機(jī)的工作壽命非常關(guān)鍵，對(duì)熱泵的結(jié)霜速度也影響很大。

2.綜合能效高 這里的綜合能效，主要指兩點(diǎn)，一個(gè)是熱泵機(jī)組本身的能效，一個(gè)是水泵的功耗。在實(shí)際應(yīng)用中，直熱式的能效比循環(huán)式能效高0.3-0.7。以一個(gè)每天用水10噸的用戶來(lái)講，直熱式的平均能效約為4.0，而循環(huán)式的平均能效為3.5,一年直熱式比循環(huán)式少消耗電力6000kWh左右，節(jié)約幅度達(dá)12.5%！基本上，購(gòu)買(mǎi)高能效的直熱式熱泵機(jī)組，一年就可以收回所多付出的投資成本！

3.水溫穩(wěn)定，舒適性好 直熱式熱泵將水一次加熱至55℃放置在保溫水箱中，對(duì)于一個(gè)保溫良好的水箱，其每天的溫降一般為2-3℃，只要做好計(jì)劃，每天根據(jù)用水的情況來(lái)安排機(jī)器的工作時(shí)間，每天用水多少，就產(chǎn)水多少，這樣，損失在保溫方面的能耗就很低。只要水箱里有水，就有熱水用，且水溫穩(wěn)定，這一點(diǎn)對(duì)于用水的舒適性很關(guān)鍵。

 

直熱式的缺點(diǎn)：

1.水系統(tǒng)較為復(fù)雜，成本高一些 由于增加了水路調(diào)節(jié)系統(tǒng)，相同配置下，直熱式的成本要比循環(huán)式貴一些。

2.水系統(tǒng)阻力稍大 直熱式熱泵為了滿足水箱恒溫的要求，一般都有循環(huán)加熱功能。直熱的特點(diǎn)就是小流量，大溫差，循環(huán)加熱的特點(diǎn)是大流量，小溫差。這個(gè)特點(diǎn)決定了直熱水系統(tǒng)流程比較長(zhǎng)，在相同流量下，水阻比循環(huán)式大，所以直熱的機(jī)器是不太合適做循環(huán)加熱的。在直熱模式下，由于流量一般只有循環(huán)式的1/8，所以實(shí)際上，直熱工作時(shí)水阻是很低的，一般只有十幾kP。

 

什么是循環(huán)式？

循環(huán)式就是固定容積的水多次經(jīng)過(guò)熱泵機(jī)組，逐步將水溫從低溫加熱至設(shè)定水溫的一個(gè)過(guò)程。在每個(gè)加熱循環(huán)過(guò)程中，其水流量一直是穩(wěn)定的，但是進(jìn)水溫度是逐步升高的，所以，其冷凝溫度和冷凝壓力都會(huì)逐步升高，如下圖所示

 

循環(huán)式的優(yōu)點(diǎn)——熱泵系統(tǒng)簡(jiǎn)單

循環(huán)式熱泵系統(tǒng)相比直熱式系統(tǒng)水路要簡(jiǎn)單很多，也不牽涉到水位控制。相對(duì)故障率要低一些。

 

循環(huán)式的優(yōu)點(diǎn)——成本低

循環(huán)式的成本比直熱式的成本要低一些。特別是一些螺絲批工廠，號(hào)稱按國(guó)標(biāo)工況做的機(jī)器，其成本就更低，因?yàn)閲?guó)標(biāo)工況的環(huán)境溫度是20℃，在這種環(huán)境溫度下，條件是很好的，普通的空調(diào)外機(jī)換熱器的設(shè)計(jì)就能滿足要求。

 

循環(huán)式的缺點(diǎn)——冷凝工況不穩(wěn)定

機(jī)組的冷凝溫度和冷凝壓力會(huì)隨進(jìn)水溫度的變化而變化。在初始加熱時(shí)，由于進(jìn)水溫度只有10-20度，此時(shí)的冷凝溫度和冷凝壓力是很低的，造成排氣溫度和排氣壓力過(guò)低，一般排氣溫度只有四十多度，排氣壓力只有不到10bar,存在過(guò)冷凝的現(xiàn)象。

 

循環(huán)式的缺點(diǎn)——綜合能效低

當(dāng)環(huán)境溫度和水溫都降低時(shí)，會(huì)出現(xiàn)過(guò)冷凝現(xiàn)象，導(dǎo)致結(jié)霜頻繁，制熱能效偏低；在所有加熱模式下，水泵都有維持運(yùn)轉(zhuǎn)，消耗了這個(gè)熱泵能耗比例的5%-10%，無(wú)形中拉低了綜合能效；當(dāng)水溫接近設(shè)定溫度時(shí)，熱泵存在冷凝不足現(xiàn)象，這時(shí)其能效比也下降。

 

循環(huán)式的缺點(diǎn)——水溫不穩(wěn)定，舒適性差

對(duì)于循環(huán)式和直熱式的最大的區(qū)別是，直熱式是自來(lái)水通過(guò)熱泵直接加熱至55度后再補(bǔ)充至水箱，而循環(huán)式則是將冷水直接補(bǔ)充至水箱，這會(huì)造成很大控制上的困惑，是等水用完后再補(bǔ)水呢？還是用了一半就補(bǔ)水呢？等用完后再補(bǔ)水，就會(huì)有熱泵來(lái)不及加熱斷水的危險(xiǎn)，用了一半就補(bǔ)水，水箱里的水就非常不穩(wěn)定。