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          直熱式和循環式空氣源熱泵
          發布時間:2017-04-08 11:25瀏覽次數:

          直熱式和循環式空氣源熱泵

          目前市場上空氣源熱水機主要分為直熱式和循環式兩種,選用哪種好?業界對此一直存有爭論。

           

          什么是直熱式?

          顧名思義,就是冷水通過機組,一次加熱出來就是設定溫度的熱水。比如在GB/T21362標準的規定中,將水從15℃經過熱泵機組,一次加熱至55℃。為了使出水溫度恒定在設定溫度,機組內必須有一套水流量控制模塊,通過變流量來控制出水溫度。由于熱泵機組的能力會隨環境溫度的變化而變化,而且進水溫度也會變化,所以,流量的變化要跟得上制熱量的變化。  

          直熱式的優點:

           

          1.冷凝工況穩定

          不管水溫和環境溫度如何變化,當直熱式的出水溫度恒定時,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用冷凝壓力調節閥來控制水溫。相對于循環式,直熱式在冷凝這一側,至少工況是穩定的。這一點,對于延長壓縮機的工作壽命非常關鍵,對熱泵的結霜速度也影響很大。   

          2.綜合能效高

          這里的綜合能效,主要指兩點,一個是熱泵機組本身的能效,一個是水泵的功耗。在實際應用中,直熱式的能效比循環式能效高0.3-0.7。以一個每天用水10噸的用戶來講,直熱式的平均能效約為4.0,而循環式的平均能效為3.5,一年直熱式比循環式少消耗電力6000kWh左右,節約幅度達12.5%!基本上,購買高能效的直熱式熱泵機組,一年就可以收回所多付出的投資成本!    

           

          3.水溫穩定,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,對于一個保溫良好的水箱,其每天的溫降一般為2-3℃,只要做好計劃,每天根據用水的情況來安排機器的工作時間,每天用水多少,就產水多少,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,且水溫穩定,這一點對于用水的舒適性很關鍵。   

           

          直熱式的缺點:

          1.水系統較為復雜,成本高一些

          由于增加了水路調節系統,相同配置下,直熱式的成本要比循環式貴一些。  

          2.水系統阻力稍大

          直熱式熱泵為了滿足水箱恒溫的要求,一般都有循環加熱功能。直熱的特點就是小流量,大溫差,循環加熱的特點是大流量,小溫差。這個特點決定了直熱水系統流程比較長,在相同流量下,水阻比循環式大,所以直熱的機器是不太合適做循環加熱的。在直熱模式下,由于流量一般只有循環式的1/8,所以實際上,直熱工作時水阻是很低的,一般只有十幾kP

           

          什么是循環式?

          循環式就是固定容積的水多次經過熱泵機組,逐步將水溫從低溫加熱至設定水溫的一個過程。在每個加熱循環過程中,其水流量一直是穩定的,但是進水溫度是逐步升高的,所以,其冷凝溫度和冷凝壓力都會逐步升高,如下圖所示

           

          循環式的優點——熱泵系統簡單

          循環式熱泵系統相比直熱式系統水路要簡單很多,也不牽涉到水位控制。相對故障率要低一些。

           

          循環式的優點——成本低

          循環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,號稱按國標工況做的機器,其成本就更低,因為國標工況的環境溫度是20℃,在這種環境溫度下,條件是很好的,普通的空調外機換熱器的設計就能滿足要求。

           

          循環式的缺點——冷凝工況不穩定

          機組的冷凝溫度和冷凝壓力會隨進水溫度的變化而變化。在初始加熱時,由于進水溫度只有10-20度,此時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,存在過冷凝的現象。

           

          循環式的缺點——綜合能效低

          當環境溫度和水溫都降低時,會出現過冷凝現象,導致結霜頻繁,制熱能效偏低;在所有加熱模式下,水泵都有維持運轉,消耗了這個熱泵能耗比例的5%-10%,無形中拉低了綜合能效;當水溫接近設定溫度時,熱泵存在冷凝不足現象,這時其能效比也下降。

           

          循環式的缺點——水溫不穩定,舒適性差

          對于循環式和直熱式的最大的區別是,直熱式是自來水通過熱泵直接加熱至55度后再補充至水箱,而循環式則是將冷水直接補充至水箱,這會造成很大控制上的困惑,是等水用完后再補水呢?還是用了一半就補水呢?等用完后再補水,就會有熱泵來不及加熱斷水的危險,用了一半就補水,水箱里的水就非常不穩定。

           


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