大连理工大学：《建筑用制冷技术》课程教学资源（实验讲义）单级蒸气压缩式制冷性能实验

大连覆工大学 《建筑用制冷技术》漂程实验 单级蒸气压缩式 制冷性能实验 大连理工大学建筑能源研究所

大连理工大学 《建筑用制冷技术》课程实验 单级蒸气压缩式 制冷性能实验 大连理工大学建筑能源研究所

实验背景 液体气化吸收热量，蒸气液化放出热量，这就是制冷 的最基本原理。 通过制冷获得低温的众多方法中，蒸气压缩式制冷应 用最为广泛，因为在普冷范围内，蒸气压缩式制冷设备 结构紧凑、操作方便，具有较高的工作效率。 根据用途和制冷温度的不同，蒸气压缩式制冷分为单 级蒸气压缩制冷循环、多级压缩制冷循环和复叠式制冷 循环。由于各种蒸气压缩制冷循环都是在单级压缩制冷 循环上发展起来的，因此本实验主要针对单级压缩式制 冷循环进行性能测试研究。 2 目录

目录 2 实验背景 液体气化吸收热量，蒸气液化放出热量，这就是制冷 的最基本原理。 通过制冷获得低温的众多方法中，蒸气压缩式制冷应 用最为广泛，因为在普冷范围内，蒸气压缩式制冷设备 结构紧凑、操作方便，具有较高的工作效率。 根据用途和制冷温度的不同，蒸气压缩式制冷分为单 级蒸气压缩制冷循环、多级压缩制冷循环和复叠式制冷 循环。由于各种蒸气压缩制冷循环都是在单级压缩制冷 循环上发展起来的，因此本实验主要针对单级压缩式制 冷循环进行性能测试研究

目录 >1.实验目的 >2.实验原理 >3.实验步骤 >4.实验数据记录及整理 >5.思考题 3 目录

目录 3 目 录 ➢1. 实验目的 ➢2. 实验原理 ➢3. 实验步骤 ➢4.实验数据记录及整理 ➢5. 思考题

1.实验目的 掌握蒸气压缩式制冷系统循环原理，了解试验系 统的构造与主要部件的特点 口了解试验测试制冷或热泵机组制冷量、制热量与 压缩机功耗的方法； ▣试验测定活塞式蒸气压缩式制冷的制冷性能系数 COP与制热性能系数COPm; 口试验测定冷却水流量、换热器面积与节流机构变 化等因素变化对系统性能的影响。 4 目录

目录 4 1. 实验目的 掌握蒸气压缩式制冷系统循环原理，了解试验系 统的构造与主要部件的特点； 了解试验测试制冷或热泵机组制冷量、制热量与 压缩机功耗的方法； 试验测定活塞式蒸气压缩式制冷的制冷性能系数 COP与制热性能系数COPh； 试验测定冷却水流量、换热器面积与节流机构变 化等因素变化对系统性能的影响

2.实验原理 2.1试验系统原理图 Condenser 冷凝器 却水 Expansion valve 膨胀阀 Evaporator 蒸发器 Compressor CO 压缩机 88888888888 冷冻水 液体管 汽体管 图1蒸汽压缩式制冷机原理图 5 目录

目录 5 2. 实验原理 2.1 试验系统原理图 图1 蒸汽压缩式制冷机原理图C E EV CO 冷却水 冷冻水 液体管 汽体管 Compressor 压缩机 Expansion valve 膨胀阀 Evaporator 蒸发器 Condenser 冷凝器

2.实验原理 2.2试验原理方程 制冷机性能系数 ④ 冷凝器侧工质的瞬时释热量 COP= (1 O。=cpwp..kc。-tne)(4) W ② 制热性能系数 ⑤ 压缩机输入功率 COP= (2) W=UI cos (5) W ③ 能量守恒关系 Q。=Q.-W (3) 物性参数 测量参数 Cp.2 Pw Vn,tnco,tneu,U,L,cosp 目录

目录 6 2. 实验原理 Qe COP W = c h Q COP W = Q Q W e c = − W UI = cos ( ) c p w w w wc o wc i Q c V t t = ,  , − , 物性参数 测量参数 p w w c , ,  Vw ,t wc,o ,t wc,i ,U,I,cos 2.2 试验原理方程 ① 制冷机性能系数 （1） ② 制热性能系数 （2） ③ 能量守恒关系 （3） ④ 冷凝器侧工质的瞬时释热量 （4） ⑤ 压缩机输入功率 （5）

2.实验原理 2.3试验测试系统 蒸发器出口制冷剂气体温度 蒸发器 节流毛细管组 蒸发器进口制冷剂气体温度 接热源→ 节流装置进口制冷剂 温度和压力 ①温度传感器 转子流量计 ®压力传感器 压缩机排 气温度和 压力 气液分离器 压缩机进口制冷剂温度 ① 冷却水出水 和压力 冷却水进水 涡轮流量计 活塞式压缩机 操器 板式冷凝器 冷凝器出口 制冷剂温度 冷却水供回水温度 和压力 图2蒸气压缩式制冷与制热试验系统 1 目录

目录 7 2.3 试验测试系统 图2 蒸气压缩式制冷与制热试验系统 气液分离器 冷却水进水 冷却水出水 活塞式压缩机 节流毛细管组 干燥器 涡轮流量计 接热源 板式冷凝器 转子流量计 蒸发器 压力传感器 温度传感器 2. 实验原理 蒸发器出口制冷剂气体温度 压缩机进口制冷剂温度 和压力 压缩机排 气温度和 压力 冷凝器出口 制冷剂温度 和压力 节流装置进口制冷剂 温度和压力 蒸发器进口制冷剂气体温度 冷却水供回水温度

2.实验原理 2.4一楼制冷试验系统仿真平台 @大道理二大举 二其他系统的氟利气体 机 系生开始 系璧结束 图3蒸气压缩式制冷与制热试验系统仿真平台 8 目录

目录 8 2.4 一楼制冷试验系统仿真平台 图3 蒸气压缩式制冷与制热试验系统仿真平台 2. 实验原理

2.实验原理 2.5计算机测控与数据采集系统 ◆选用XTM7110PD温控器搭建了热水与冷却水温控系统。 ◆0.25级精密压力表指示工质侧压力。 ◆0.1级精密压力 试试验段压， 2000 ◆0.5级涡轮流量沐测 段各管流置 ◆转子流量计指示试验中各管流量 ◆四线制PT100测试工质侧温度。 ◆利用小周期标定法，通过热电偶测试 目录

目录 9 2. 实验原理 2.5 计算机测控与数据采集系统 ◆选用XTM7110 PID温控器搭建了热水与冷却水温控系统。 ◆0.25级精密压力表指示工质侧压力。 ◆0.1级精密压力变送器测试试验段压力。 ◆0.5级涡轮流量计测试单管试验段各管流量。 ◆转子流量计指示试验中各管流量。 ◆四线制PT100测试工质侧温度。 ◆利用小周期标定法，通过热电偶测试试验管进出口温差

2.实验原理 2.5计算机测控与数据采集系统 ◆Keithley2700(7708板卡)采集热电阻与热电偶信号。 ◆Agi lent34970采集涡轮流量计与压力变送器电流信号。 RE四 2011104 10 目录

目录 10 2. 实验原理 2.5 计算机测控与数据采集系统 ◆Keithley2700(7708板卡)采集热电阻与热电偶信号。 ◆Agilent34970采集涡轮流量计与压力变送器电流信号