變頻制冷制熱空調器性能測定

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變頻制冷制熱空調器性能測定

我們的優勢：

一、實驗目的
1.了解空氣作為空調冷熱源的機理。
2.掌握變頻式熱泵機組的工作原理
二、實驗內容和要求
（一）本裝置開機及運行時需要特別控制兩個方面：
1.板式換熱器：由于水系統在運行前板式換熱器已充滿水，若水泵不運行，在作為蒸發器時會凍壞板式換熱器，作為冷凝器時會使冷凝壓力過高，影響系統的正常運行。所以在運行前和運行中一定要確保水是流動的。盡管我們在設計時考慮到這個問題，在電控制系統中加了聯動控制。
2.變頻器：本裝置對壓縮機加了變頻器，用以改變制冷量。為了保證壓縮機的安全運行，在啟動壓縮機時應全頻啟動，然后再改變頻率。但壓縮機的運行頻率不應低于20Hz，以免過低頻率運行影響壓縮機的潤滑系統，損壞壓縮機。
（二）1.開機：
1)合上總電源；
2)打開水泵；
3)考慮到壓縮機的安全運行，再開機時應使其頻率達到正常值50Hz，然后再進行變頻調節，變頻器調節最小不低于20Hz；
2.關機：
1)關閉壓縮機；
2)關閉水泵；
3)關閉電源。
（三）1.制冷、熱量的計算：
Q＝1.163G(t₁－t₂)
式中：Q——制冷、熱量，W；
G——通過板式換熱器水流量，kg/h；
t₁——板式換熱器進口溫度，^oC；
t₂——板式換熱器出口溫度，^oC
2.性能系數COP的計算：
COP＝Q/P
式中：Q——制冷量，kW；
P——輸入功率，kW
三、實驗主要儀器設備和材料
本實驗設備為變頻制冷制熱綜合實驗裝置。采用渦旋式全封閉制冷壓縮機，釬版板式換熱器，考慮到熱泵制冷和制熱的因素，我們選用熱泵式空調機的室外機作為風冷換熱器。本實驗裝置裝有變頻器，可以改變壓縮機的制冷量，并裝配電加熱器，改變系統負荷。參見圖1和圖2。

圖1 變頻制冷制熱綜合實驗裝置原理圖
1－渦旋壓縮機； 2－四通換向閥； 3－風冷換熱器； 4－截流裝置（毛細管）； 5－釬焊板式換熱器； 6－水泵； 7－玻璃轉子流量計； 8－流量標定裝置；
9－水箱； 10－電加熱器

圖2   變頻制冷制熱綜合實驗裝置正面圖
1－空調室外機；   2－水箱；   3－玻璃轉子流量計；   4－流量校正裝置；
5－計時器；   6－架子；   7－閥門； 8－變頻器； 9－電度表； 10－電控箱。

圖3 電控箱面板圖
四、實驗方法、步驟及結果測試
本裝置通過電控箱上的開關，可以達到制冷和制熱狀態的改變。實驗的目的是在兩種狀態下改變板式換熱器的進口溫度，測得出口溫度，得出制冷和制熱量。本裝置設有流量校正裝置，可經常對流量計進行校正，以便獲得精確的流量數值。流量校正裝置的操作方法見附錄。
1.制冷狀態
水箱內裝有三組2kW電加熱器，通過電控箱上開關和溫度控制器的設定，調節水箱內的水溫，即板式換熱器的進口溫度，確定了進口溫度，確定流量，改變壓縮機的輸入功率，就可以得到相應的制冷量。
具體實驗步驟：
確定工況。例如進口溫度為12^oC，出口溫度為7^oC，流量為500kg/h。首先對水箱進行加熱，設定水溫控制溫度值，打開加熱器開關。如果溫度上升的太慢，可以通過壓縮機制熱進行加熱。當水溫達到設定值后，可以進行實驗。打開壓縮機，調節變頻器，當出口溫度達到要求值后，進行記錄。實驗穩定時間可根據要求確定，數據記錄時間間隔及次數都可自定。做完后，可改變工況做下一工況。實驗步驟相同。
2.制熱狀態：
通過確定板式換熱器的進口溫度、出口溫度和流量，同樣可以測出制熱量。

五、實驗報告要求
實驗報告是實驗者最后交出的成果，是實驗資料的總結，報告應當包含以下內容：
1.實驗名稱、日期、實驗者；
2.實驗目的與要求；
3.實驗方案和儀器；
4.實驗結果和數據處理；
5.結論；
6.問題與討論。
六、思考題
在選擇冷水機組時除了考慮性能系數大小外，還應該考慮哪些其它因素的影響？

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水流量G
（kg/h）

進口溫度t₁（^oC）

出口溫度
t₂（^oC）

制冷/熱量Q（kW）

輸入功率
P（kW）