空气能热水器直热式和循环式区别

  现在的空气能市场，大多数采用循环式热泵，但仍有部分企业坚持发展直热式热泵，并且在这方面取得了很大突破。那么直热式热泵和循环式热泵究竟有何区别？谁又可能真正成为未来空气能热水器的发展方向？对此我们做了一些分析，仅供参考。

  空气能热水器的整个系统是由热泵主机、水箱、电磁阀、循环泵和管网构成，无论直热式还是循环式，其工作原理都大同小异。区别在水系统这一块，水系统工作情况的不同，直接决定了直热式和循环式的不同，继而影响到整体的运行效果。

（一）从结构上看：直热式热泵冷水直接进主机，因为自来水本身有压力，故无需水泵，而循环式热泵冷水进水箱，整箱水进行循环，故需水泵且水泵功率较大，系统费电。在实际安装过程中，为了保证用户迅速洗到热水且热水温度波动较小，循环式热泵往往需要再加辅助水箱，二个水箱之间又需水泵，系统更复杂更费电。

（二）从系统运行工况上看：当进水温度＜45℃的时候，直热式和循环式热泵具有相似的工况和能效，当进水温度高于45℃的时候，二者的工况则完全不同。

①直热式机组进水温度低而出水温度高：两者通常在15℃~60℃。而循环式机组最初工作时，进水温度也可能是15℃，但随着一次次的拉循环，进水温度不断提高，随着温度的递增，循环式热水机组对应的冷凝温度也迅速增加。

②直热式的高温冷媒从压缩机排除后，总是和15℃的水进行热交换，交换的结果是：冷媒的温度降低为40℃，而循环式则不同，循环式的高温冷媒一开始也和15℃的水进行热交换，但随着自己的做功，发生热交换的水温越来越高，冷媒的热交换效率出现下降，特别是水温升高到50℃时，对应的冷凝温度高达75℃，冷媒经过热交换后温度仍然很高，最少也有60℃，冷媒放热的值明显不够。

  以上分析说明了什么呢？说明了当出水温度不高的时候，比如在45℃以下，循环式和直热式具有相似的工况及能效。而当水温升高到45℃以上，循环式热泵的压缩机的工作温度和压力都在不断提高，压缩机的工作条件随着水温的不断提高开始变得非常恶劣。在实际的工程案例中，除了一些恒温池热水之类需求温度不高于45℃的工程外，大部分的工程40%运转时间是在高温水区（48-60℃）,这样系统长期处于高冷凝温度工况下，压缩机排气温度过高使得压缩机面临更多的耗功，润滑发热油更容易碳化，机组效率、安全性和使用寿命也大幅度下降。

  在这里，直热式的好处就体现出来了。因为直热式热泵热水机的压缩机在基本恒定的压力和温度下工作，压缩机的工况也稳定，在短短的5~10分钟之内，通过一个恒定的冷媒进出温度，压缩机即达到一个稳定的运行负荷，然后可以长时间运行。再者低温自来水直接吸收高温冷媒的热量，冷媒能得到充分冷却，系统高压压力降低，压缩机克服系统压力所消耗的电能比较少，从而延长了压缩机的寿命，也减少了高压保护的频率和压缩机爆缸事故的隐患。所以从工作原理和工作状况看，直热式能很好地保护压缩机，提高化霜效率。

（三）从出水温度来看：因为循环式热泵系统是将整箱水不停地进行循环加温，故出水温度不稳定，用户使用起来忽冷忽热；而直热式热泵出水温度恒定，不存在上述问题。

  目前很多企业都有自己测算的COP值。对直热而言，COP值很好测试，但循环式热泵因为要有前期拉循环的不出水时间，要测标准COP值必须有一个特殊的试验装置。但问题是具备这种条件的实验室，目前只有合肥通用机械研究所才有，不到合肥所做测试，根本不可能有一个科学的COP值，可是又有几个做循环热泵的厂家能够把机器拿到标准试验室做测试呢。在热泵国家标准中，能效比是不计算循环水泵功率的。但对用户而言，节能效率是针对整个热水系统的，在实际中循环水泵的功率将是一个很大的数值，所以无论是用户还是投资收水费（BOT模式），直热式热泵具有更高的价值。

  既然直热式热泵因其对压缩机的保护得力，能效更高，出水温度恒定，应该比循环式更有应用的前景，但为什么大多数企业在生产中都选用了循环式呢？一位业内人士道出了其中的玄机：因为多数热泵生产厂家，都是从空调生产企业转型而来。这类企业最大的问题，就是习惯以做空调的思维来做热泵，这是整个热泵行业存在的诸多技术问题的总根源；其次就是直热式热泵技术含量高，而上述厂家对水系统知之甚少，缺乏研究，根本无能力做好直热式热泵。第三，直热式热泵的生产成本较循环式更高，在空气能原理未真正被用户了解之前，价格因素会影响销量。

  循环式针对直热式指出的最大的问题，就是直热式热泵的出水量不够。其实，针对这个问题，就是不懂水系统的人也可以回答。为什么？因为大自然遵循能量守恒定律。压缩机的功率一样，产生的热量就应该一样。假设传热效率一样，那么无论是直热式或者循环式，生产相同热水所需的热能应该是一样多的。反过来，如果做不到一样多，一定是水系统的设计出了问题，而不是选择直热式或者循环式的问题。

  直热式的热泵系统，通常是通过控制水的流量来提高水温，从而使水温一步到位。而出水量的问题，完全可以通过水流控制阀调节水系统，做到在相同的时间内，生产出相同温度的等量热水。

  综上所述，直热式空气能热水器在工作时能够解决热泵最核心的技术难题，理所当然的是未来空气源热泵热水技术发展的方向。随着实践的增多，相信业内人士会越来越多地认识到直热式热泵热水器的优势，从而修正自己的技术发展方向。