製冷熱泵循（xún）環演示測量裝置,製冷熱泵（bèng）循環演示測量設備
2022-07-14 14:13
本裝置是根據製冷（lěng）空調自動（dòng）化及機電一體化》、《空氣調節技術與運用》等課程的教學（xué）與實訓。從教學實驗的要求的角度（dù）出發，以工程化的設計理念完整的實現了空調（diào）全空氣調節（jiē）係統的工（gōng）作過程。設備采用的演示和實際二種製冷係統在同一台實驗台上完整的完成 不同製冷係統工（gōng）況演示和實（shí）驗（yàn）。整套控製係統大部分采用工業現（xiàn）場實際應用（yòng）部件（jiàn）.，裝置采用透明化，開放性設計，學生能夠清晰的了解整個係統工 作原理，設有強電（diàn）漏電係統裝置
，帶視窗的換熱器。係統中的蒸發器/冷凝器（qì）上開個一個小窗口，窗（chuāng）口上安裝有玻璃，玻璃（lí）可耐（nài）壓（yā）2MP的壓力，可直接觀察到製冷劑的蒸發和冷凝現（xiàn）象，並通過進出水溫的變化可觀測製冷效果，同時係統配置了一套真實（shí）的（de）板式熱器。可利（lì）用16個電磁閥門自動切（qiē）換水路。汽路，可滿補（bǔ）帶視窗熱器在本裝置（zhì）中的換（huàn）熱效果不好的能效對比。
1、輸入電源：單相三線（xiàn）～220V±10% 50Hz
2、工作環境：溫度-10℃～+40℃， 相對（duì）濕度＜85%(25℃)， 海拔＜4000m
3、裝置（zhì）容量（liàng）：3.5kVA
4、製冷劑：134A
5、製（zhì）熱（rè）量：1.5kW(約)
6、重 量：200kg(約)
7、主（zhǔ）機（jī）外形尺寸（大約）：190cm×800cm×1500cm(約（yuē）)
1)、主體板采用（yòng）板工藝金結構,4040方鋼焊接成的主（zhǔ）支撐架：顏色為：藍色、兩側的封板（bǎn）為活動結構，顏色為：白色。設（shè）計有排水口，補水（shuǐ）口，通風孔。補水口接上自來水可動補水，不用手動操作。
2)、設備（bèi）正麵下方：設計有2對門，顏色（sè）：白（bái）色, 後麵：有4對門，顏色：白色，打開門可直觀展現整（zhěng）機係（xì）統的原理。
3)、麵板（bǎn）上開有大小合（hé）適的觀察孔，裝有機玻璃，通過有機玻璃可（kě）以觀察到係統中的壓縮機、冷凝器1、蒸發器1, 冷凝器2、蒸發器2、其結構。
4)、視液鏡、毛細管、膨脹閥、高壓表、低壓表，壓力保護器分別布置在麵板上，
5)、整機裝置（zhì）安裝有6個輪子，可移動，其中一個可固定刹車。
8、控製櫃：700cm×600cm×1600cm(約) 采用藍色框架結構，白色為搭配（pèi）色，前後開門，方便實訓操作，前門采用玻璃裝飾，美觀大方
1)、麵板上部：鐵質麵板，彩色噴，嵌入有電流表（biǎo），電壓表，指示燈，漏電開關，保險，電氣控製按鈕。
2)、麵板下（xià）部：下部（bù）為網孔板設計,實驗裝置上的所有傳感器的電源、控製信（xìn）號、輸入信號、輸出信號，都（dōu）引到麵板的接線端子上（shàng），套（tào）管上有明確中文標識，電壓、方便二次開（kāi）發。
9、安全保護（hù）：具有漏（lòu）電壓、漏電流過流（liú）保護裝置，安全符（fú）合國家標準
製冷（lěng）/熱泵循環演示測量裝置由操作台主要由：製冷係統（tǒng）、溫度測試、流量測量係統、電流電壓檢測、加熱係統、溫度控製係統、電子控製係統、軟件控製、動（dòng）畫學演示等組成。 設備配置三套製冷係統工：一套冷水機、一套板（bǎn）式換熱（rè）製冷係（xì）統和一套帶視窗功能蒸發器（qì）/冷凝器（qì）的製冷係統。
1、設備控製台：
設備操作台（tái）采用4040板金工藝結構，下層安裝循兩個循環環水箱，上層安裝（zhuāng）製冷係統，造型新穎，操作台右邊為電氣係統控製櫃，設有電（diàn）源控製（zhì）及測量儀表功能板,可直觀展示製冷係統（tǒng）結構；底部裝有四個帶刹車的萬向輪， 便於移動和固定。
2、交流控製單元
單（dān）相三線220V交流電源供電，經漏電流保護器（qì）控製總電源，動作電流（liú）30mA
3、製（zhì）冷係統 :
由1P空調壓縮機、冷凝器、視（shì）液鏡、幹燥過濾器（qì）、手動（dòng）節流閥（fá）、蒸（zhēng）發器；製冷劑：134a，
4、冷（lěng）卻循環水、冷凍循（xún）環水係（xì）統（tǒng）
1)冷卻循環水、冷凍循環水:分別由2套電磁渦輪流量計、控製閥門、循環水（shuǐ）泵組成，為製（zhì）冷提（tí）供冷卻、冷媒水的循環（huán）。水泵采用CP-128CM/220V冷水機用冷熱水循環增壓離心泵,200W耐高溫水（shuǐ）泵流量1噸，揚程（chéng）9米
2)水流量控製：由於製冷係統小，較大的水流量在實際（jì）數（shù）據（jù）計算中誤（wù）差較（jiào）大，和便於在各種流量中計算和觀察設備的製冷/熱（rè）泵效果，在觸（chù）摸屏上可以手動給定電動比（bǐ）例積分調（diào）節閥的（de）開度，來調節冷卻水，冷凍水的流量(給定範圍10-100)，方便實驗。
5、溫度測量係統：
由多路數（shù）據采集模塊和12個高精PT100傳感器組成，可（kě）以（yǐ）測定（dìng）、吸（xī）氣溫（wēn）度、排氣溫（wēn）度、入口溫度、室內環境（jìng）溫度、蒸發器（qì）溫度，冷凝器冷凝溫度、冷凝器進水溫度、冷凝器出（chū）水溫度、蒸發（fā）器進水溫度、蒸發出水溫度,
6、采（cǎi）用電流型（xíng）壓力變送器：
分（fèn）別壓（yā）力測（cè）量製冷係統吸氣壓力、排氣壓力.
7、流量測量係統:
由2個渦4-20MAI渦輪流量計組成，分別測量冷凝水流量，冷卻水流量。
8、低溫冷卻水溫度（dù）控製係統：
為了實現製冷機組（zǔ）在低溫下的實驗工（gōng）況，係統提供獨立”SBJD-RB1製冷/熱泵循環演示測量（liàng）裝置（zhì）”外的一套1P小型冷水機組,為整（zhěng）機提供不同的冷（lěng）凝環境：製冷量（liàng）1500W、電壓220V,進出口接口：DN15,溫度控製：5-30度。0.5立方/單冷。
9、高溫（wēn）冷卻（què）水溫度控製係統：
為了實現”SBJD-RB1製（zhì）冷/熱泵循環演示測量裝置”在高溫下的實驗工況，係統提供（gòng）冷（lěng）卻循環水箱一個 , 並在水（shuǐ）箱上加裝了一個功率1500W加熱器，電壓220V。水箱溫度控（kòng）製： 5- 50度。溫度可在觸摸屏上自由設定，由（yóu）上位機軟件（jiàn）自動控製。
10、蒸（zhēng）發器水溫度加熱控製係統：
係統提供加熱器一個 , 功率1500W、電壓220V,溫度控製：5-50度。- 50度。溫度可在觸摸屏上自由設定，由上位機軟件自動控製。
11、不鏽鋼保溫水箱2隻： 300×250×250cm；
12、外形尺寸：2000×800×1500mm ，工作電壓（yā）：220V 功（gōng）率（lǜ）：3KW
13、不鏽鋼冷凝器：
冷凝器采用直徑100MM厚0.5不鏽（xiù）鋼管和（hé）法蘭可拆結構，蛇形換熱器：直徑10MM*6m。不鏽鋼管法蘭上開個一個小窗口，窗口上安裝有（yǒu）玻（bō）璃（lí），玻（bō）璃（lí）可受（shòu）2MP的壓力，可從玻璃視窗上觀察製冷工質在在壓縮（suō）機壓縮下的高溫氣體，冷凝器中的（de）冷凝過程，係統采用雙循環係統，製冷劑在外部流量，水載體在內管內循環。
14、不鏽鋼（gāng）蒸發（fā）器（同上）：
蒸發器直徑100MM厚0.5不（bú）鏽（xiù）鋼管和法蘭可（kě）拆結（jié）構（gòu），法蘭上開（kāi）個一個小窗口，蛇形換熱（rè）器：直徑10MM*6m。窗口上安裝有玻璃，玻璃可耐壓2MP的壓力，可從玻（bō）璃視窗上（shàng）觀察製冷工質的低溫下蒸發現象和（hé）蒸（zhēng）發（fā）過（guò）程., 製（zhì）冷劑在外部流（liú）量，水載體在內管（guǎn）內循環。
15、壓力（lì）保（bǎo）護：
1)壓縮機高低壓保護係統：加裝了一套高低壓力保護裝置，確（què）保壓縮機在設計安全的壓力環境下（xià）工作以及係統出現故障時的保護。
2)壓力調節係統：由於板式換熱器和帶視窗換熱器屬於兩套不同的換（huàn）熱器，但兩種換（huàn）熱器在係統中同一種工質情（qíng）況下，溫度壓（yā）力環境（jìng）相同，而帶視窗的換（huàn）熱器內壓力不能過高(怕有危（wēi）險（xiǎn）)，本係統加裝了一套能量調節係統,可實時在（zài）帶視窗換熱器演（yǎn）示時壓力的動態調節。確保安全。
16、模式：係（xì）統（tǒng）可實驗製冷和熱泵兩（liǎng）種功能,
17、製冷係統提供三種節流方（fāng）式：
分（fèn）別是手動膨脹閥、內平衡膨脹（zhàng）閥（fá）的、毛（máo）細管節（jiē）流,便於（yú）教學。
18、控製（zhì）係統:
製冷、製熱、手動膨脹閥節流（liú）、內平衡膨脹閥節流、毛細管節（jiē）流（liú）節流、全部全自動控控製，不需要人為手（shǒu）動操作，由軟（ruǎn）件自動完成（chéng）
19、17寸嵌入式工控一體機
1）C P U:Intel 1037U 1.8GHz 22nm雙核處理器TDP 17W超低功耗處理器
主 板:Intel M11工控固態節能主板,內 存:1G DDR3 1333超高速內存（cún）,支持1333/1066MHz內存,最大可支持（chí）8GB。硬 盤:60G SSD固態硬盤,顯 卡:集成Intel HD Graphics核心顯卡,提（tí）供（gòng）VGA、LVDS、雙HDMI顯示輸出,LVDS支持雙通道24bit,支（zhī）持單獨顯示、雙顯（xiǎn）複製、雙顯擴展。聲 卡:集成ALC662 6聲道高保真音頻控製（zhì）器,網 卡:集成1個RTL千兆網卡,支持網（wǎng）絡喚醒、PXE功能（néng）。電 源:外置（zhì）電源（100V至220V寬幅電壓（yā），全球通用）,顯示屏:12寸LED工控屏 分辨率：1024*900,觸摸屏:台灣軍工Touchkit 4線觸摸屏，透光率高；性能（néng）穩（wěn）定，觸摸靈（líng）敏,整機接口:4* USB 2.0接口,其中兩個可支持USB3.0(需定製)，1* HDMI接口（kǒu）:1* VGA接口,1* RJ-45網絡接
2)、可在線顯示12路溫度、2路冷媒壓力、1路電壓、1路電（diàn）流、2路水流量等主要數據。如：壓縮機吸氣壓力（Mpa)、壓縮機排氣壓力（Mpa)、壓縮機吸氣溫度（℃）、壓縮（suō）機排氣溫度（℃）冷凝器製冷劑進口溫度（℃）、冷凝器製（zhì）冷劑（jì）出口溫度、（℃）蒸發器製冷劑進口溫度（℃）、蒸發器製冷劑出口溫度（℃）、冷凝器（qì）進水溫度（℃）、冷凝器出（chū）水溫度（℃）、蒸（zhēng）發器進水（shuǐ）溫度、（℃）蒸發器製出水溫度（℃）。
3)、可顯示各個溫（wēn）度的（de）實時曲線、記錄，保存。如:2路冷媒壓力、1路電壓、1路（lù）電流、2路水（shuǐ）流量（liàng）、壓縮（suō）機吸氣（qì）壓力（Mpa)、壓縮機排氣壓力（Mpa)、壓縮機吸氣溫度（dù）（℃）、壓縮（suō）機排氣溫度（℃）冷凝器製冷劑進口溫（wēn）度（℃）、冷凝器製（zhì）冷（lěng）劑出口溫度、（℃）蒸發器製冷劑進口溫度（dù）（℃）、蒸發器製冷劑出口溫度（dù）（℃）、冷凝器進水溫度（℃）、冷凝器出水溫度（℃）、蒸發器（qì）進水溫度、（℃）蒸發器製出水溫度（℃）、
20、軟件與（yǔ）電氣係統控製：
實驗過程和（hé）試（shì）驗工況采用手動和自動相結合的控製方式.在顯示器上，有多達7種工作模，實訓時可任意切換工作（zuò）模式，每一種模式都有相對應的原理圖（tú），以（yǐ）簡易的動畫原理，生動展現係統當時的工作原理，製（zhì）冷係統流程，冷卻水循（xún）環（huán）流程，冷（lěng）凍水循環係統。如：
1) 板式換熱器製冷模式：板式換熱器1-膨脹閥（fá）-板式換熱器2
2) 板式換熱器製冷模式：板式換熱器1-毛（máo）細管-板式換熱器2:
3) 板式換熱器製冷模式：板式換（huàn）熱器1-手動節流閥-板式換熱器2
4) 殼式換熱器製（zhì）冷模式：殼式換熱器（qì）1-膨脹閥-殼式換熱器（qì）2
5) 殼式換熱器製冷模式：殼式換熱器1-毛細管-殼式換熱（rè）器2
6) 殼式換熱器製冷模式：殼（ké）式換熱器1-手動（dòng）節流閥-殼式換熱器2
7) 板式換熱器製冷模式：板式換熱器1-毛細管-殼式換熱器2
8) 殼式換（huàn）熱器製冷模式：殼式換熱器1-毛細管-板式換（huàn）熱器2
21、板式換（huàn）熱係統：采用真實的板（bǎn）式換熱器2個，製冷量2100W，換熱麵積0.36平方。
22、電磁閥組:
由19個電磁組成（chéng）電（diàn）磁閥組：能在製冷係劑係統、冷凝水係統、冷凍水係統、帶視窗的換熱器演示、板式（shì）換熱（rè）器（qì）實驗中自由切換。
23、壓縮機，加熱器電子測量模塊：
可在線顯示：壓縮機電流、電壓、功率、功（gōng）率因數、有功功率、無（wú）功功（gōng）率.
1、進行（háng）製冷（lěng）循環過程和熱泵演示（shì），可觀察製（zhì）冷工質的蒸發（fā）、冷凝（níng）在（zài）冷凝器內過程及壓縮機的工作現象。
2、可演示多種實驗現象：熱泵循環，製冷循環
3、可演示製冷係統的常見故障
4、可演示空調水係統的循（xún）環原理
5、可演示對3種節流裝（zhuāng）置在製係統中（zhōng）的製冷效果；
6、認知製冷係統中多節流閥作用和結構樣式
7、研究製冷係統中的製冷劑回流熱（rè）泵原理（lǐ）。
8、手動膨脹閥的使（shǐ）用
9、內平衡（héng）膨脹閥的認識
10、毛細管節流使用
11、數據和應用計算
12、研究製（zhì）冷係統（tǒng）中的製冷劑（jì）回流熱泵原理在不同式況下對製（zhì）冷量的影響。
13、利用水冷冷凝器熱平衡法（輔測法）求製冷（lěng）壓縮機製冷量
14、製冷機組能效比的（de）計算與（yǔ）分析
15、自行動化儀表的應用
