基于某多功能空调制冷换热综合实验台的研究与探讨

摘要: 介绍某多功能空调制冷换热综合实验台可进行多个实验项目,具有较高的技术水平、可用于教学实验,又可用于科研和对外服务,经过使用,教学效果良好。建筑环境与设备工程实验室有必要建设此实验台。

Abstract: This paper introduces a multi-function air conditioning and refrigeration heat multiple comprehensive experimental platform which can conduct multiple experiment projects,has higher technical level,and can be used in experiment teaching,for research and outreach seavices. Affter using,the teaching effect is good. It is necessary to construct this experimental platform for architectural environment and equipment engineering laboratory.

关键词: 多功能综合实验台;必要性;热湿处理;制冷热泵;水载冷剂

Key words: multi-functional comprehensive test-bed;necessity;hot wet process;refrigeration pump;refrigeration medium of water

中图分类号:TB65 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)20-0135-02

1建设多功能空调制冷换热综合实验台的必要性

随着科学技术的不断进步和人们对节能、环境保护重视的不断提高,制冷与空调设备的种类和数量不断增加。因此,为保证制冷与空调设备的质量和满足研究开发新型制冷与空调设备的需要,对制冷与空调设备性能检测的需求越来越多。

目前在我国高校建筑环境与设备工程专业的教育中,实验设备陈旧,实验与实践教学环节流于形式的现象还没有根本改变。虽然一些高校建设了综合实验装置,大多功能单一,实验时具有独立性、分散性,甚至一些装置只能具有演示功能。如何总结多年实验教学经验,紧密结合生产实践的要求,加强学生综合性、设计性实验教学,已成为进一步提高我国高等教育教学质量需要解决的迫切的问题。

我院建筑环境与设备工程专业是新近申报成功的本科专业,为了突出我院注重实践性教学,培养适应社会生产实践所需的合格人才的办学特色,争取在全国同类专业中具有立足之地,非常必要和急需建设具有较高水平、具有科研、生产服务、教学试验为一体的综合试验台。

多功能空调制冷换热综合实验台恰恰满足了这一要求。我们提出的多功能空调制冷换热综合实验台充分考虑了现行的国家关于制冷与空调换热设备的检测标准与规范要求,将几种制冷与空调换热设备的试验装置有机地结合在一起,实行优化组合。

建成后的多功能空调与制冷设备实验装置具有较强的综合性,既能用于教学、科研,又可以对外服务,进行空调与制冷产品检测。学生可以利用该试验台进行空调与制冷系统运行培训、进行设备故障诊断与分析,提高学生实际动手能力和分析解决实际问题能力;教师则可以在其提供的温湿度、空气质量可控、可调的环境中进行多种科研项目的研究。

2多功能空调制冷换热综合实验台的组成和实验说明

2.1 实验台有以下几部分组成①由电热蒸汽发生器、电加热器组成的空气加湿系统,通过该系统可以对空气进行湿处理或热湿处理。②由制冷压缩机、管内通氟里昂的冷凝器、管内通氟里昂的蒸发器、或由水做载冷剂的钛包换热器构成的蒸发器,组成的循环制冷系统,通过该系统可以对空气进行降温或加热(热泵)处理。③由热水加热器及由水做载冷剂的水箱构成的蒸发器,表冷器换热器组成的制冷循环系统,通过该系统可以对空气进行降温或加热处理。④检测与控制系统。实现对空调与制冷过程的检测与控制。

实验系统的原理图如图1:

2.2 实验中采用的实验方法和测量仪表

①空气流量的测量:用人工采集用孔板流量计测量。

②空气通过换热器阻力:用差压传感器测量静压差。

③水流量的测量:用浮子流量计(计算机采集用涡轮流量计测量)。

④水通过换热器的阻力:用压力表测量进、出口压力,压力相减可得。

⑤温度的测量:用Pt100.1测量,巡检仪显示仪显示,转换开关转换测点。

⑥压缩机功率、加热功率的测量:用电功率表测量。

⑦本实验台需配备380V、35KW以上的电源。

3多功能空调制冷换热综合实验台可实现的实验项目

3.1 可进行直流式空调过程演示实验和热平衡计算此实验可以了解空调系统的空气处理过程,熟悉空气参数的调节方法,掌握在空气调节过程中对空气加热加湿的方法。本实验台对空气热湿处理的循环系统图如图2。

3.2 可进行制冷热泵型空调机组的制冷换热实验此实验可以了解热泵型空调机组对空气进行加热、冷却时系统的转换过程、相关参数的测试方法及计算。热泵运行工况循环系统如图3,制冷运行工况循环系统如图4。

3.3 可进行用水做载冷剂对空气进行调节并对制冷压缩机的性能进行测试的实验。

此实验可以了解用水做载冷剂时空调系统的空气处理过程,熟悉空气参数的调节方法,掌握制冷压缩机性能测试和相应的计算方法。水做载冷剂制冷循环系统图如图5。

3.4 可进行换热器(表冷器)的阻力等性能实验。

此实验可以了解表冷器性能的测试方法及影响因素。

4多功能空调制冷换热综合实验台的教学效果

学习通过实验使学生对本专业的有关换热设备及空调系统的组成部分、各部分在空调系统中的作用、工作原理、基本结构有了完整的了解。经过实验过程掌握有关换热设备热工性能检测方法与手段,掌握常用测量仪器、仪表的使用与调节;掌握热工计算的方法,了解计算过程,分析出现偏差的原因;同时实验与实际联系紧密,加强了学生实验兴趣,培养了学生动手与思考问题的能力、加深对课本理论的进一步了解,掌握一些工程测量方法,对今后的工作具有积极的指导作用。通过实验将学生的理论知识结合到实际应用中,做到理论联系实际,了解最新的检测手段与实验方法,以积极主动的态度代替被动学习的过程,同时实验的内容综合性强,每一步骤、每一个问题都促使学生去认真思考,解决实验中出现的各种现象与问题,保证设备要求的参数条件与测量的精确性,对培养学生严格的工作作风、严谨的科学态度起到促进作用。

参考文献:

[1]谢治祥,周详,刘光远.空调换热设备综合实验装置的研究与建设[J].实验室研究与探索,2007,02.

[2]赵荣义,范存养,薛殿华,等.空气调节(第三版)[M].北京:中国建筑工业出版社,1994.

[3]贾敬秋.哈尔滨怒谢尔特教学实验设备.