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直热式和循环式空气源热泵

时间:2017-04-08 11:25  阅读:

直热式和循环式空气源热泵

目前市场上空气源热水机主要分为直热式和循环式两种,选用哪种好?业界对此一直存有争论。

 

什么是直热式?

顾名思义,就是冷水通过机组,一次加热出来就是设定温度的热水。比如在GB/T21362标准的规定中,将水从15℃经过热泵机组,一次加热至55℃。为了使出水温度恒定在设定温度,机组内必须有一套水流量控制模块,通过变流量来控制出水温度。由于热泵机组的能力会随环境温度的变化而变化,而且进水温度也会变化,所以,流量的变化要跟得上制热量的变化。  

直热式的优点:

 

1.冷凝工况稳定

不管水温和环境温度如何变化,当直热式的出水温度恒定时,其冷凝压力和冷凝温度是基本恒定的。我们可以利用这一特点用冷凝压力调节阀来控制水温。相对于循环式,直热式在冷凝这一侧,至少工况是稳定的。这一点,对于延长压缩机的工作寿命非常关键,对热泵的结霜速度也影响很大。   

2.综合能效高

这里的综合能效,主要指两点,一个是热泵机组本身的能效,一个是水泵的功耗。在实际应用中,直热式的能效比循环式能效高0.3-0.7。以一个每天用水10吨的用户来讲,直热式的平均能效约为4.0,而循环式的平均能效为3.5,一年直热式比循环式少消耗电力6000kWh左右,节约幅度达12.5%!基本上,购买高能效的直热式热泵机组,一年就可以收回所多付出的投资成本!    

 

3.水温稳定,舒适性好

直热式热泵将水一次加热至55℃放置在保温水箱中,对于一个保温良好的水箱,其每天的温降一般为2-3℃,只要做好计划,每天根据用水的情况来安排机器的工作时间,每天用水多少,就产水多少,这样,损失在保温方面的能耗就很低。只要水箱里有水,就有热水用,且水温稳定,这一点对于用水的舒适性很关键。   

 

直热式的缺点:

1.水系统较为复杂,成本高一些

由于增加了水路调节系统,相同配置下,直热式的成本要比循环式贵一些。  

2.水系统阻力稍大

直热式热泵为了满足水箱恒温的要求,一般都有循环加热功能。直热的特点就是小流量,大温差,循环加热的特点是大流量,小温差。这个特点决定了直热水系统流程比较长,在相同流量下,水阻比循环式大,所以直热的机器是不太合适做循环加热的。在直热模式下,由于流量一般只有循环式的1/8,所以实际上,直热工作时水阻是很低的,一般只有十几kP

 

什么是循环式?

循环式就是固定容积的水多次经过热泵机组,逐步将水温从低温加热至设定水温的一个过程。在每个加热循环过程中,其水流量一直是稳定的,但是进水温度是逐步升高的,所以,其冷凝温度和冷凝压力都会逐步升高,如下图所示

 

循环式的优点——热泵系统简单

循环式热泵系统相比直热式系统水路要简单很多,也不牵涉到水位控制。相对故障率要低一些。

 

循环式的优点——成本低

循环式的成本比直热式的成本要低一些。特别是一些螺丝批工厂,号称按国标工况做的机器,其成本就更低,因为国标工况的环境温度是20℃,在这种环境温度下,条件是很好的,普通的空调外机换热器的设计就能满足要求。

 

循环式的缺点——冷凝工况不稳定

机组的冷凝温度和冷凝压力会随进水温度的变化而变化。在初始加热时,由于进水温度只有10-20度,此时的冷凝温度和冷凝压力是很低的,造成排气温度和排气压力过低,一般排气温度只有四十多度,排气压力只有不到10bar,存在过冷凝的现象。

 

循环式的缺点——综合能效低

当环境温度和水温都降低时,会出现过冷凝现象,导致结霜频繁,制热能效偏低;在所有加热模式下,水泵都有维持运转,消耗了这个热泵能耗比例的5%-10%,无形中拉低了综合能效;当水温接近设定温度时,热泵存在冷凝不足现象,这时其能效比也下降。

 

循环式的缺点——水温不稳定,舒适性差

对于循环式和直热式的最大的区别是,直热式是自来水通过热泵直接加热至55度后再补充至水箱,而循环式则是将冷水直接补充至水箱,这会造成很大控制上的困惑,是等水用完后再补水呢?还是用了一半就补水呢?等用完后再补水,就会有热泵来不及加热断水的危险,用了一半就补水,水箱里的水就非常不稳定。

 


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