本实用新型提供一种富氢水直饮系统，包括过滤单元、制氢模块和曝气装置，制氢模块上设置有氢气流道，供给水流经过滤单元后与氢气混合制得富氢水，氢气流经曝气装置，使富氢水中的大分子氢气变成微纳米级别的小分子氢气，制氢模块包括电解池和热交换系统，热交换系统包括热交换装置本体，热交换装置本体内设置有热交换腔和相变腔，热交换腔和相变腔可直接相互导热，相变腔内设置有相变材料。本富氢水直饮系统，通过相变材料相变时吸热和放热的原理进行热交换，从而达到调节制氢模块温度的作用，能保证制氢模块在适宜的温度范围内，保证了制氢的效率，且安全可靠。