空气/水/地源热泵实验装置

空气/水/地源热泵实验装置

一、空气/水/地源热泵实验装置简介

1、空气/水/地源热泵实验装置属于能源利用工程技术的范畴，它通过集成空气源、水源、地源以及热泵等系统，实现了高效的能源利用，并大幅度降低了运行费用。这一装置具备诸多优点。

2、平台集成特性：该装置集成了空气源热泵系统、水源热泵系统以及地源热泵系统，为用户提供了全面的实验与研究平台。

二、技术参数详解

1、压缩机性能：压缩机COP值在15℃工况下不低于3.78，制冷量达到或超过1700W。

2、制冷剂安全类别：采用安全类别为134的制冷剂。

3、换热器参数：

• 冷凝换热面积不小于3平方米。

• 空气源换热面积达到或超过4平方米，换热量约为1500W。

• 水源换热面积不小于0.3平方米，换热量同样约为1500W。

• 土壤源换热面积不小于0.3平方米，换热量约1500W，且土壤源管道热导率不低于7.5W/(m·K)。

4、膨胀阀特性：热力驱动方式，滞后时间不超过0.5秒。

5、温度范围：最高冷凝温度不超过85℃，最高出水温度不超过68℃。

6、压力计量：压力表低压范围-1～16bar，高压范围-1～35bar，并预留压力采集针型单向阀。

7、流量计量：

• 水流量计采用玻璃转子流量计，耐压耐油，承压范围0～10bar，精度不超过±3% F.S。

• 制冷剂流量计为电子式，耐压耐油，承压范围0～25bar，精度同样不超过±3% F.S。

8、电源要求：三相五线制AC 380V±10%，50Hz。

9、安装尺寸与功率：长×宽×高为150×60×170cm，最大输入总功率2.5kW，制冷额定功率3.8kW，最大堵转电流50A。

三、系统功能与特点

1、空气源热泵系统：利用制冷热泵压缩机高效工作，通过换热器与介质之间的热交换，实现热泵过程。

2、水源热泵系统：利用地下水资源对热泵机进行散热冷却，实现与大地之间的热交换，属于可持续发展的建筑节能技术。

3、地源热泵系统：通过导热介质溶液在地下循环系统中流动，实现与大地之间的热交换，同样属于可持续发展的建筑节能技术。

4、制冷热泵：通过工业化学与机械运动，利用制冷系统的能量转换，实现制冷或制热过程。

5、土-气型地源热泵机组室内换热系统：通过降温或升温室内空气来实现制冷和供热，机组包含与室外换热系统相连的水管、阀门等水系统以及送风系统。

四、系统组成结构

设备整体结构与实际地源热泵中央空调系统相同，采用开放式钢框架结构，布局合理，操作便捷。控制系统由电控柜、可编程控制器、压力与温度采集模块、数据采集点、PLC编程软件以及中央空调组态监控软件组成。其中，地源热泵制机组由压缩机、冷凝器、储液罐等部件组成，为整机系统提供冷源；室外热交换器采用地耦管换热方式，形成闭式系统；主机系统以PLC为主控机，通过通信线与计算机通信，实现远程控制与实时监控。

冷水机配置表

五、实训项目要求概述

1、掌握空气热泵机组的原理与结构组成。

2、了解地源热泵机组的原理与结构组成。

3、熟悉水源热泵机组的原理与结构组成。

4、深入理解热泵机组的整体原理与结构。

5、掌握地源热泵机组抛放地耦管换热方式的构成。

6、能够测量输入电功、输出热量以及二者之间的转换效率。

7、能够绘制实验装置在不同蒸发和冷凝温度下的制冷剂性能曲线。

8、在压焓图上绘制实际的蒸发压缩循环曲线，并与理想循环进行比较。

9、验证整个循环系统中的能量平衡。

10、评估压缩机的压比对压缩效率的具体影响。

11、评估蒸发器和冷凝器之间的总传热系数。

12、分析定量静态水源与不定量流动水源作为低温热源时，对热泵效率的影响。

13、探讨土壤、沙子、水等填充物内部成分对热泵效率的影响。

14、研究土壤、沙子等含水量对热泵效率的具体影响。