多功能热泵空调教学实验台

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多功能热泵空调教学实验台是基于清华大学多功能制冷实验台和高能效比热泵实验台基础上，面向国家精品课程“工程热力学”、“传热学”、主干基础课“热工基础”及“制冷技术原理”，由清华大学热能工程系研制。实验台首次将废热水余热利用引入实验教学中，并将水路进行自循环，大幅度节约实验用水，同时也使实验台摆放不受外接水限制。实验台设计功能丰富，可进行热力学和传热学相关实验，在以往一种换热器基础上，该试验台还可以做不同换热器换热性能的工程热力学实验。实验台测试精度进一步提高，在以往教学测试类实验的基础上还可做相关研究性实验。

主要技术指标

实验装置分为制冷系统、水循环系统和数据采集控制系统。由变频压缩机、冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀、观察视镜、截至阀及铜管路等组成制冷系统；由涡轮流量计、水泵及水罐、多种换热器和管路等组成水循环系统；由温度传感器、压力传感器、压差传感器、压力表、变频压缩机功率仪、巡检仪、触摸屏计算机及数采后处理软件组成的数据采集控制系统。

1．制冷工质：R410A；

2．蒸发温度：-10 ℃～+10 ℃；

3．冷凝温度：最高不超过60℃，制热水温度30 ℃～60 ℃；

4．压缩机功率：0~1500 W，转速0~880 rev/min；

5．制热水量：2000 W~6000W；

6．制热系数（能效比）：5~13；

7．配备36路循环检测仪，即时检测实验台各测点温度及压力、流量、差压等；

8．配备高精度压力传感器，准确度达±0.2%；

9. 应用涡轮流量计测量水流量，精度±0.5%；

10.19寸高精度触摸屏一体机，实时显示系统温度、压力、功率等数据，计算系统能效比和制热量等参数。

11.温度与光颜色对比变化控制，实验中水温的变化，可通过光的颜色（5种，红、黄、绿、紫、蓝，不同温度区域颜色不同）来观看。

12.实验台外形尺寸：长1100mm×宽750mm×高1800mm；

实验内容

本实验台可完成传热学、工程热力学、热工基础、制冷原理等课程的多种实验，同时学生也可以理论联系实际，模拟真实的工业环境，做相关科研实验，也可作为课程设计或毕业设计大大提高了学生的创新实践能力。

（1）工程热力学、制冷原理实验内容

1．视镜观察制冷工质的蒸发、冷凝过程及节流后的二相流型和流动状态；

2．实验测定不同蒸汽压缩式制热循环工质状态的变化及循环全过程的热力学特性，绘制压焓图；

3. 实验测试不同工况下的变频涡旋压缩机转速、功率、制热量特性曲线；

4. 利用废热水热量下，绘制制热和制冷循环热力学状态，绘制T-S图。

（2）传热学、热工基础实验内容

1．进行制热循环的热力计算；

2．利用废热水热量下，制热循环系统能效比和系统制热量情况；

3．实验测定，板式换热器换热性能和流动阻力；

4．实验测定，板翅式换热器换热性能和流动阻力；

5．实验测定，管壳式换热器换热性能和流动阻力；

6．理论联系实际，加深学生了解制热循环系统的组成。