热泵压缩性能实验系统

热泵压缩性能实验系统

一、热泵压缩性能实验系统 - 综述：

此实验系统专为演示制冷循环与热泵过程而设计，能够直观展示制冷工质的蒸发、冷凝及压缩机工作状态。系统运用热平衡原理测量热泵与制冷压缩机的性能，核心组件包括制冷压缩机、蒸发器、冷凝器、恒温水箱及电子膨胀阀等。通过集成传感器与检测仪表，实时采集蒸汽压缩式制冷循环中的温度、压力、压缩机功率、电流及频率等关键参数，并借助自研数据采集板卡与计算机相连。配套的软件系统基于面向对象技术开发，具备高实时性与人性化界面，能够实现热力循环的动态展示、性能参数测试与计算，是集检测、分析、记录、测试及绘图功能于一体的综合性热泵-压缩机性能实验平台。

二、系统亮点：

1. 压缩机变频技术：支持压缩机变频，可手动调节输出频率范围30-100Hz，测试压缩机在不同工作模式下的制冷/热量输出。

2. 电子膨胀阀编程控制：电子膨胀阀支持自定义编程控制，实时显示阀门开度，便于精确调节。

3. 双模式控制：实验过程与工况控制采用手动与自动结合的方式，灵活高效。

4. 中英文界面：控制系统屏与面板提供中英文切换功能，适应不同语言环境。

5. 数据动态管理：实时更新、存储数据，动态曲线显示，自动记录、显示及输出实验参数。

6. 动画演示：热力循环过程以动画形式直观展示，增强教学效果。

7. 负荷与温度调节：通过继电器、开关、冷却水流量计及阀门等组件，精确调节蒸发器负荷与冷凝温度。

8. 多参数测量：系统可测量包括输入功率、制冷剂流量、冷却水流量、压力及多达12个通道的温度压力等关键参数。

三、技术规格：

1. 电源输入：单相三线～220V±10%，50Hz。

2. 工作环境：温度范围-10℃至+40℃，相对湿度＜85%（25℃），海拔＜4000m。

3. 装置容量：≤3.5kVA。

4. 制冷剂：采用R22制冷剂。

5. 制热量：2.3kW。

6. 重量与尺寸：重量约150kg，尺寸约为150cm×70cm×164cm。

7. 安全保护：配备漏电压、漏电流及过流保护装置，符合国家标准。

四、核心配置：

1. 保护系统：集成高低压保护、过载保护等，确保系统安全稳定运行。

2. 热交换器：采用优质不锈钢锻造，热交换效率高，水箱采用304不锈钢与拉丝银工艺，美观耐用。

3. 实训装置：集空气源热泵热机、电气控制及故障模拟系统于一体，结构紧凑，满足实训需求。

4. 直观展示：配置交流电压表、电流表、温度表及真空压力表，实时显示热泵系统工作状态。

5. 管路设计：合理布局制冷管路，采用红蓝双色区分高低压管，加装高低压力保护器及工质液体可视镜。

6. 流量控制系统：实现制冷剂流量的自动调节，支持多点温度检测与控制参数设置，具备手动调节功能。

7. 冷凝器与蒸发器：采用套管式换热器，冷却方式为水冷。

8. 流量计与水泵：配备4-20MA电子流量计与不锈钢水泵，确保系统稳定运行。

9. 变频控制模块：压缩机变频控制模块支持30-120Hz手动调节，同时显示压缩机频率。

10. 温度采集与显示：16通道温度采集系统，支持触摸屏显示，数据动态实时更新、存储及曲线展示。

11. 冷水系统：配置冷水系统，模拟不同温度下稳定的工作环境，满足长时间实验需求。

五、系统功能扩展：

1. 标准工况实验：进行制冷量与制热量实验，评估系统性能。

2. 参数影响模拟：模拟制冷系统参数变化对制冷性能与制热能效比的影响。

3. 性能参数计算：计算系统主要性能参数，如制冷效率、制冷系数等。

4. 压缩机性能测试：支持定频与变频压缩机性能测试，评估压缩机性能。

5. 循环过程演示：演示制冷循环与热泵过程，观察制冷工质状态变化。

6. 电子膨胀阀调试：支持电子膨胀阀的调试与性能评估。

7. 能量平衡研究：在不同条件下研究压缩制冷循环及系统内的能量平衡。

8. 冷却效率研究：研究压缩机在不同冷却温度下的制冷效率与制冷系数。

9. 传热系数测定：测定设备冷却系统的总体传热系数，评估冷却效果。

10. 膨胀阀作用研究：研究热力膨胀阀在系统中的作用及其对制冷性能的影响。

11. 冷却水吸热研究：在不同冷却温度下，研究冷却水的吸热性能。

12. 热泵性能研究：在不同冷却温度下，评估热泵的性能表现。

13. 电功率变化研究：研究设备的电功率与额定功率的变化规律。

六、配置表