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?直熱式熱泵和循環(huán)式熱泵究竟有何區(qū)別
來(lái)源：m.ryufpln.cn 發(fā)布時(shí)間：2021年11月11日
直熱式熱泵和循環(huán)式熱泵究竟有何區(qū)別
現(xiàn)在的空氣能市場(chǎng)，大多數(shù)采用循環(huán)式熱泵，但仍有部分企業(yè)堅(jiān)持發(fā)展直熱式熱泵，并且在這方面取得了很大突破。那么直熱式熱泵和循環(huán)式熱泵究竟有何區(qū)別？誰(shuí)又可能真正成為未來(lái)空氣能熱水器的發(fā)展方向？對(duì)此新疆太陽(yáng)能廠家做了一些分析，僅供參考。
空氣能熱水器的整個(gè)系統(tǒng)是由熱泵主機(jī)、水箱、電磁閥、循環(huán)泵和管網(wǎng)構(gòu)成，無(wú)論直熱式還是循環(huán)式，其工作原理都大同小異。區(qū)別在水系統(tǒng)這一塊，水系統(tǒng)工作情況的不同，直接決定了直熱式和循環(huán)式的不同，繼而影響到整體的運(yùn)行效果。
（一）從結(jié)構(gòu)上看：直熱式熱泵冷水直接進(jìn)主機(jī)，因?yàn)樽詠?lái)水本身有壓力，故無(wú)需水泵，而循環(huán)式熱泵冷水進(jìn)水箱，整箱水進(jìn)行循環(huán)，故需水泵且水泵功率較大，系統(tǒng)費(fèi)電。在實(shí)際安裝過程中，為了保證用戶迅速洗到熱水且熱水溫度波動(dòng)較小，循環(huán)式熱泵往往需要再加輔助水箱，二個(gè)水箱之間又需水泵，系統(tǒng)更復(fù)雜更費(fèi)電。
（二）從系統(tǒng)運(yùn)行工況上看：當(dāng)進(jìn)水溫度＜45℃的時(shí)候，直熱式和循環(huán)式熱泵具有相似的工況和能效，當(dāng)進(jìn)水溫度高于45℃的時(shí)候，二者的工況則完全不同。
①直熱式機(jī)組進(jìn)水溫度低而出水溫度高：兩者通常在15℃~60℃。而循環(huán)式機(jī)組最初工作時(shí)，進(jìn)水溫度也可能是15℃，但隨著一次次的拉循環(huán)，進(jìn)水溫度不斷提高，隨著溫度的遞增，循環(huán)式熱水機(jī)組對(duì)應(yīng)的冷凝溫度也迅速增加。
②直熱式的高溫冷媒從壓縮機(jī)排除后，總是和15℃的水進(jìn)行熱交換，交換的結(jié)果是：冷媒的溫度降低為40℃，而循環(huán)式則不同，循環(huán)式的高溫冷媒一開始也和15℃的水進(jìn)行熱交換，但隨著自己的做功，發(fā)生熱交換的水溫越來(lái)越高，冷媒的熱交換效率出現(xiàn)下降，特別是水溫升高到50℃時(shí)，對(duì)應(yīng)的冷凝溫度高達(dá)75℃，冷媒經(jīng)過熱交換后溫度仍然很高，最少也有60℃，冷媒放熱的值明顯不夠。
以上分析說明了什么呢？說明了當(dāng)出水溫度不高的時(shí)候，比如在45℃以下，循環(huán)式和直熱式具有相似的工況及能效。而當(dāng)水溫升高到45℃以上，循環(huán)式熱泵的壓縮機(jī)的工作溫度和壓力都在不斷提高，壓縮機(jī)的工作條件隨著水溫的不斷提高開始變得非常惡劣。在實(shí)際的工程案例中，除了一些恒溫池?zé)崴愋枨鬁囟炔桓哂?5℃的工程外，大部分的工程40%運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間是在高溫水區(qū)（48-60℃）,這樣系統(tǒng)長(zhǎng)期處于高冷凝溫度工況下，壓縮機(jī)排氣溫度過高使得壓縮機(jī)面臨更多的耗功，潤(rùn)滑發(fā)熱油更容易碳化，機(jī)組效率、安全性和使用壽命也大幅度下降。
在這里，直熱式的好處就體現(xiàn)出來(lái)了。因?yàn)橹睙崾綗岜脽崴畽C(jī)的壓縮機(jī)在基本恒定的壓力和溫度下工作，壓縮機(jī)的工況也穩(wěn)定，在短短的5~10分鐘之內(nèi)，通過一個(gè)恒定的冷媒進(jìn)出溫度，壓縮機(jī)即達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的運(yùn)行負(fù)荷，然后可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。再者低溫自來(lái)水直接吸收高溫冷媒的熱量，冷媒能得到充分冷卻，系統(tǒng)高壓壓力降低，壓縮機(jī)克服系統(tǒng)壓力所消耗的電能比較少，從而延長(zhǎng)了壓縮機(jī)的壽命，也減少了高壓保護(hù)的頻率和壓縮機(jī)爆缸事故的隱患。所以從工作原理和工作狀況看，直熱式能很好地保護(hù)壓縮機(jī)，提高化霜效率。
（三）從出水溫度來(lái)看：因?yàn)檠h(huán)式熱泵系統(tǒng)是將整箱水不停地進(jìn)行循環(huán)加溫，故出水溫度不穩(wěn)定，用戶使用起來(lái)忽冷忽熱；而直熱式熱泵出水溫度恒定，不存在上述問題。
目前很多企業(yè)都有自己測(cè)算的COP值。對(duì)直熱而言，COP值很好測(cè)試，但循環(huán)式熱泵因?yàn)橐星捌诶h(huán)的不出水時(shí)間，要測(cè)標(biāo)準(zhǔn)COP值必須有一個(gè)特殊的試驗(yàn)裝置。但問題是具備這種條件的實(shí)驗(yàn)室，目前只有合肥通用機(jī)械研究所才有，不到合肥所做測(cè)試，根本不可能有一個(gè)科學(xué)的COP值，可是又有幾個(gè)做循環(huán)熱泵的廠家能夠把機(jī)器拿到標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)室做測(cè)試呢。在熱泵國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，能效比是不計(jì)算循環(huán)水泵功率的。但對(duì)用戶而言，節(jié)能效率是針對(duì)整個(gè)熱水系統(tǒng)的，在實(shí)際中循環(huán)水泵的功率將是一個(gè)很大的數(shù)值，所以無(wú)論是用戶還是投資收水費(fèi)（BOT模式），直熱式熱泵具有更高的價(jià)值。
既然直熱式熱泵因其對(duì)壓縮機(jī)的保護(hù)得力，能效更高，出水溫度恒定，應(yīng)該比循環(huán)式更有應(yīng)用的前景，但為什么大多數(shù)企業(yè)在生產(chǎn)中都選用了循環(huán)式呢？一位業(yè)內(nèi)人士道出了其中的玄機(jī)：因?yàn)槎鄶?shù)熱泵生產(chǎn)廠家，都是從空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)型而來(lái)。這類企業(yè)最大的問題，就是習(xí)慣以做空調(diào)的思維來(lái)做熱泵，這是整個(gè)熱泵行業(yè)存在的諸多技術(shù)問題的總根源；其次就是直熱式熱泵技術(shù)含量高，而上述廠家對(duì)水系統(tǒng)知之甚少，缺乏研究，根本無(wú)能力做好直熱式熱泵。第三，直熱式熱泵的生產(chǎn)成本較循環(huán)式更高，在空氣能原理未真正被用戶了解之前，價(jià)格因素會(huì)影響銷量。
循環(huán)式針對(duì)直熱式指出的最大的問題，就是直熱式熱泵的出水量不夠。其實(shí)，針對(duì)這個(gè)問題，就是不懂水系統(tǒng)的人也可以回答。為什么？因?yàn)榇笞匀蛔裱芰渴睾愣伞嚎s機(jī)的功率一樣，產(chǎn)生的熱量就應(yīng)該一樣。假設(shè)傳熱效率一樣，那么無(wú)論是直熱式或者循環(huán)式，生產(chǎn)相同熱水所需的熱能應(yīng)該是一樣多的。反過來(lái)，如果做不到一樣多，一定是水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)出了問題，而不是選擇直熱式或者循環(huán)式的問題。
直熱式的熱泵系統(tǒng)，通常是通過控制水的流量來(lái)提高水溫，從而使水溫一步到位。而出水量的問題，完全可以通過水流控制閥調(diào)節(jié)水系統(tǒng)，做到在相同的時(shí)間內(nèi)，生產(chǎn)出相同溫度的等量熱水。
如果您還有任何關(guān)于烏魯木齊太陽(yáng)能采暖的疑問，就請(qǐng)來(lái)我們公司吧，我們將耐心回答您的任何疑問。且如果您在閱讀本文的過程中發(fā)現(xiàn)任何需要修改的地方時(shí)，請(qǐng)您及時(shí)提出指證！更多相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)擊了解更多信息。
現(xiàn)在的空氣能市場(chǎng)，大多數(shù)采用循環(huán)式熱泵，但仍有部分企業(yè)堅(jiān)持發(fā)展直熱式熱泵，并且在這方面取得了很大突破。那么直熱式熱泵和循環(huán)式熱泵究竟有何區(qū)別？誰(shuí)又可能真正成為未來(lái)空氣能熱水器的發(fā)展方向？對(duì)此新疆太陽(yáng)能廠家做了一些分析，僅供參考。
空氣能熱水器的整個(gè)系統(tǒng)是由熱泵主機(jī)、水箱、電磁閥、循環(huán)泵和管網(wǎng)構(gòu)成，無(wú)論直熱式還是循環(huán)式，其工作原理都大同小異。區(qū)別在水系統(tǒng)這一塊，水系統(tǒng)工作情況的不同，直接決定了直熱式和循環(huán)式的不同，繼而影響到整體的運(yùn)行效果。
（一）從結(jié)構(gòu)上看：直熱式熱泵冷水直接進(jìn)主機(jī)，因?yàn)樽詠?lái)水本身有壓力，故無(wú)需水泵，而循環(huán)式熱泵冷水進(jìn)水箱，整箱水進(jìn)行循環(huán)，故需水泵且水泵功率較大，系統(tǒng)費(fèi)電。在實(shí)際安裝過程中，為了保證用戶迅速洗到熱水且熱水溫度波動(dòng)較小，循環(huán)式熱泵往往需要再加輔助水箱，二個(gè)水箱之間又需水泵，系統(tǒng)更復(fù)雜更費(fèi)電。
（二）從系統(tǒng)運(yùn)行工況上看：當(dāng)進(jìn)水溫度＜45℃的時(shí)候，直熱式和循環(huán)式熱泵具有相似的工況和能效，當(dāng)進(jìn)水溫度高于45℃的時(shí)候，二者的工況則完全不同。
①直熱式機(jī)組進(jìn)水溫度低而出水溫度高：兩者通常在15℃~60℃。而循環(huán)式機(jī)組最初工作時(shí)，進(jìn)水溫度也可能是15℃，但隨著一次次的拉循環(huán)，進(jìn)水溫度不斷提高，隨著溫度的遞增，循環(huán)式熱水機(jī)組對(duì)應(yīng)的冷凝溫度也迅速增加。
②直熱式的高溫冷媒從壓縮機(jī)排除后，總是和15℃的水進(jìn)行熱交換，交換的結(jié)果是：冷媒的溫度降低為40℃，而循環(huán)式則不同，循環(huán)式的高溫冷媒一開始也和15℃的水進(jìn)行熱交換，但隨著自己的做功，發(fā)生熱交換的水溫越來(lái)越高，冷媒的熱交換效率出現(xiàn)下降，特別是水溫升高到50℃時(shí)，對(duì)應(yīng)的冷凝溫度高達(dá)75℃，冷媒經(jīng)過熱交換后溫度仍然很高，最少也有60℃，冷媒放熱的值明顯不夠。
以上分析說明了什么呢？說明了當(dāng)出水溫度不高的時(shí)候，比如在45℃以下，循環(huán)式和直熱式具有相似的工況及能效。而當(dāng)水溫升高到45℃以上，循環(huán)式熱泵的壓縮機(jī)的工作溫度和壓力都在不斷提高，壓縮機(jī)的工作條件隨著水溫的不斷提高開始變得非常惡劣。在實(shí)際的工程案例中，除了一些恒溫池?zé)崴愋枨鬁囟炔桓哂?5℃的工程外，大部分的工程40%運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間是在高溫水區(qū)（48-60℃）,這樣系統(tǒng)長(zhǎng)期處于高冷凝溫度工況下，壓縮機(jī)排氣溫度過高使得壓縮機(jī)面臨更多的耗功，潤(rùn)滑發(fā)熱油更容易碳化，機(jī)組效率、安全性和使用壽命也大幅度下降。
在這里，直熱式的好處就體現(xiàn)出來(lái)了。因?yàn)橹睙崾綗岜脽崴畽C(jī)的壓縮機(jī)在基本恒定的壓力和溫度下工作，壓縮機(jī)的工況也穩(wěn)定，在短短的5~10分鐘之內(nèi)，通過一個(gè)恒定的冷媒進(jìn)出溫度，壓縮機(jī)即達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的運(yùn)行負(fù)荷，然后可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。再者低溫自來(lái)水直接吸收高溫冷媒的熱量，冷媒能得到充分冷卻，系統(tǒng)高壓壓力降低，壓縮機(jī)克服系統(tǒng)壓力所消耗的電能比較少，從而延長(zhǎng)了壓縮機(jī)的壽命，也減少了高壓保護(hù)的頻率和壓縮機(jī)爆缸事故的隱患。所以從工作原理和工作狀況看，直熱式能很好地保護(hù)壓縮機(jī)，提高化霜效率。
（三）從出水溫度來(lái)看：因?yàn)檠h(huán)式熱泵系統(tǒng)是將整箱水不停地進(jìn)行循環(huán)加溫，故出水溫度不穩(wěn)定，用戶使用起來(lái)忽冷忽熱；而直熱式熱泵出水溫度恒定，不存在上述問題。
目前很多企業(yè)都有自己測(cè)算的COP值。對(duì)直熱而言，COP值很好測(cè)試，但循環(huán)式熱泵因?yàn)橐星捌诶h(huán)的不出水時(shí)間，要測(cè)標(biāo)準(zhǔn)COP值必須有一個(gè)特殊的試驗(yàn)裝置。但問題是具備這種條件的實(shí)驗(yàn)室，目前只有合肥通用機(jī)械研究所才有，不到合肥所做測(cè)試，根本不可能有一個(gè)科學(xué)的COP值，可是又有幾個(gè)做循環(huán)熱泵的廠家能夠把機(jī)器拿到標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)室做測(cè)試呢。在熱泵國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，能效比是不計(jì)算循環(huán)水泵功率的。但對(duì)用戶而言，節(jié)能效率是針對(duì)整個(gè)熱水系統(tǒng)的，在實(shí)際中循環(huán)水泵的功率將是一個(gè)很大的數(shù)值，所以無(wú)論是用戶還是投資收水費(fèi)（BOT模式），直熱式熱泵具有更高的價(jià)值。
既然直熱式熱泵因其對(duì)壓縮機(jī)的保護(hù)得力，能效更高，出水溫度恒定，應(yīng)該比循環(huán)式更有應(yīng)用的前景，但為什么大多數(shù)企業(yè)在生產(chǎn)中都選用了循環(huán)式呢？一位業(yè)內(nèi)人士道出了其中的玄機(jī)：因?yàn)槎鄶?shù)熱泵生產(chǎn)廠家，都是從空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)型而來(lái)。這類企業(yè)最大的問題，就是習(xí)慣以做空調(diào)的思維來(lái)做熱泵，這是整個(gè)熱泵行業(yè)存在的諸多技術(shù)問題的總根源；其次就是直熱式熱泵技術(shù)含量高，而上述廠家對(duì)水系統(tǒng)知之甚少，缺乏研究，根本無(wú)能力做好直熱式熱泵。第三，直熱式熱泵的生產(chǎn)成本較循環(huán)式更高，在空氣能原理未真正被用戶了解之前，價(jià)格因素會(huì)影響銷量。
循環(huán)式針對(duì)直熱式指出的最大的問題，就是直熱式熱泵的出水量不夠。其實(shí)，針對(duì)這個(gè)問題，就是不懂水系統(tǒng)的人也可以回答。為什么？因?yàn)榇笞匀蛔裱芰渴睾愣伞嚎s機(jī)的功率一樣，產(chǎn)生的熱量就應(yīng)該一樣。假設(shè)傳熱效率一樣，那么無(wú)論是直熱式或者循環(huán)式，生產(chǎn)相同熱水所需的熱能應(yīng)該是一樣多的。反過來(lái)，如果做不到一樣多，一定是水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)出了問題，而不是選擇直熱式或者循環(huán)式的問題。
直熱式的熱泵系統(tǒng)，通常是通過控制水的流量來(lái)提高水溫，從而使水溫一步到位。而出水量的問題，完全可以通過水流控制閥調(diào)節(jié)水系統(tǒng)，做到在相同的時(shí)間內(nèi)，生產(chǎn)出相同溫度的等量熱水。
如果您還有任何關(guān)于烏魯木齊太陽(yáng)能采暖的疑問，就請(qǐng)來(lái)我們公司吧，我們將耐心回答您的任何疑問。且如果您在閱讀本文的過程中發(fā)現(xiàn)任何需要修改的地方時(shí)，請(qǐng)您及時(shí)提出指證！更多相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)擊了解更多信息。
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