南京航空航天大学小初隶书.doc

南京航空航天大学《制冷系统性能实验》课程编号： 01402010实验指导书编写教师：夏文庆 审核人：孙卫平航空宇航学院目录1 . 使用说明 22. 实验指导 9第一部分 使用说明实验室由两个试验间， 一个操作间组成 每个试验间分为室内 间、室外间，被测空调的室内机、室外机各放其间试验间各有一套 空气处理系统室内间设有一套空气流量测量装置（焓差测试段） ， 用于测量相关数据；室外间有压缩机相关的测量装置（温度、压力、 流量等）操作间布置有电控柜、计算机等设备，可以从电控柜仪观察、控 制试验间的各种参数的变化以及从计算机上监控 在试验间的围护结 构上开有观测窗， 可以方便的观测设备的运转状况参见附图控制系统 原理图及控制系统布线图整个实验间的温度控制：首先采用制冷冷量初步平衡（加一余 量），再由 PID 控制电加热功率；温度场的均匀性采用气流上送下回 的布置方式，内加一吊顶，层流送风电控系统分为手动和自动，整个系统的控制可以全部由PLC执行 计算机对数据进行处理，软件功能先进强大能对流程及控制参 数动态显示、显示处理各参数的动态曲线，自动判断稳定、自动记录 数据处理数据并输出结果 能在计算机上对各设备进行参数设定并进 行控制、具有故障记录等功能。

1、 实验室主要功能可以提供空调器的制冷量实验、 制冷系统的动态实验以及提供一 个环境室2、 主要技术指标2.1 制冷量测试 依据 GB/T 7725-1996 《房间空气调节器》 、GB/T 17758-1999《单元式空气调节机》 、GB/T 5773-1986 《容积式制 冷压缩机性能试验方法》 进行实验测试机型可以是窗机、 体机、 柜机、吊顶机、嵌入机测试范围：被测机功率：500〜8000 W名义制冷量：1000〜13000 W名义制热量： 1200 〜 14000 W室内侧风量： 250〜 2800 m 实验室结构 实验室由维护结构、机械控制设备、电气控制柜、测量仪表、计 算机等组成3.1 维护结构 由聚氨酯双面彩钢构成，组成三个房间，两个实验 间一个操作间实验间采用孔板送风3.2 机械控制设备/h被测机电源：单相 90〜260V,三相230〜430V 50Hz或60Hz2.2 环境室室外干球温度-15〜55C 士 0.2 °C室外湿球温度-16〜35C 士 0.2 C机械控制设备主要有以下设备：制冷机组：两台，安装在维护结构外侧低温机组：一台，安装在维护结构外侧空 调 箱：两台，测试室各一台。

空调箱内有两组换热盘管， 9kW+9kW勺两组电加热，7kW的电加湿器；其中低温室的还有一组低 温盘管以及除霜装置引流风机：一台，在室内实验间，由变频器控制 采用风机：三台，室内实验间两个，室外实验间一个 静 压 箱：一个，室内实验间测 量 箱：一个，室内实验间3.3 电气控制柜：内有PLC可编程控制器一个、PID调节器五个、数据采集器一个、电功率参数仪、以及电气控制器件安放在操作间详见电气说明3.4 测量仪表温度测量仪表：三台VASALA仪表，室内测量室两台，室外测试室一个；16路T型热电偶，每个测试室8路湿度测量仪表：三台VASALA仪表，室内测量室两台，室外测试 室一个微压差测量仪表：两台，室内测试室压力测量仪表：两个，室外测试室流量测试：四个不锈钢喷嘴，流量测量箱内4. 操作步骤实验室的操作控制可以在控制柜的触摸屏上操作，也可以在计算 机上操作4.1 注意事项设备在开启前注意事项：（1） 必须检查电路是否接好，严禁电气短接2）必须检查设备外观是否完好，没有障碍物堵塞3） 相应的加湿器进水阀（空调箱中部上面一个）等要打开，加湿器的 排污阀（空调箱中部下面一个）要关闭4） 做低温实验时，要把加湿器的进水阀关闭，排水阀打开。

4.2 制冷量测试（1）根据实验设备的制冷量大小，初步确定制冷机的开启台数， 一台或是两台，确定冷热负荷的平衡房间2） 根据实验设备的制冷量大小，初步确定电加热的功率， 9kW 或是9kW+9kV，确定冷热负荷的平衡房间3） 在计算机输入测试室的温湿度参数， 或在 AI 人工智能调节 器上设定4） 在触摸屏或计算机上选定室内测试室或室外测试室5） 根据被测空调器风量大小，在流量测量箱内调节喷嘴开启 的个数6）开启室内测试室空调柜的风机或室外测试室的风机7）开启室内制冷机I （制冷机I +制冷机II ）或电加热I （电 加热 I+ 电加热 II ）.（8）开启室内测试室加湿器、室外测试室的加湿器9）做制冷量测试时，开启室内测试室的引流风机10） 设备开启后，测试仪器会自动判断，参数11） 在计算机上进行处理，输出4.3 人工环境的模拟（1） 设定模拟参数（2） 根据参数开启制冷机、加热器、加湿器3）模拟低温时达到零下温度后开启低温机，注意要把加湿器 的进水阀关闭，排水阀打开5. 主要设备说明主要设备详细说明见相应的说明书5.1 电控系统电控柜由电器元件、PID调节器、PLC控制器、电参数测量仪、数据采集器、接触器、安全保护件等组成。

能够手动、自动调节 运行电参数测量采用艾诺电参数测量仪，能测量各相电压、电 流、功率、功率因子等5.2 压力测量系统喷嘴前后压力：采用日本横河 EJA120压差变送器 微压调零：采用日本横河微压差变送器、压力调节器、变频器、 风机组成5.3 数据采集系统采用美国 Aligent A34970A、A34901A构成温度精度（RTD达到0.01 C，热电偶达到0.1C）,仪器仪表控制程序等本实验室汇集众多设备，功能各不相同，精度高，价格昂贵，在 使用过程中有什么问题，请与设计方联系5.4空气焓差法测量装置如图所视，空气焓差法提供一种测量室内侧制冷量（或热泵制热 量）的方法，根据空气进入室内侧换热器后空气焓的减少或增加，以 及空气的流量计算制冷量（或热泵制热量）5.5制冷量的计算：空气侧（蒸发器）的冷量计算Qo Vg-d）式中：Q—制冷量，KW;V—空气流量，m3/s;P —空气密度，Kg/m3;h2---出口空气焓（由出口空气干湿球温度决定），J/Kg;hi----进口空气焓（由进口空气干湿球温度决定），J/Kg;制冷剂侧（蒸发器）的冷量计算Qo - G（h2 - hi）室内侧试验室接收室压力计连接空调器或鉴定装置 与接收室的连接凤管喷嘴动压压力计风门D空调器均流板温度测量仪表排气 电机.5D最小喷嘴喉部 静压压力计任选的取样器位置可以连 同适宜的混合器在接收室 中或相当的压力测量仪表压力平衡装置排风室3D最小最大风速150 fpmP(0.76m/s)室外测试试验室式中：Q—制冷量，KW;G—制冷剂质量流量，Kg/s;h2---蒸发器出口制冷剂焓（由出口制冷剂压力、温度决定），J/Kg;hi----蒸发器进口制冷剂焓（由进口制冷剂压力、温度决定），J/Kg;5.6 COP的计算：COP =Qo P式中：CO—性能系数；Q—制冷量，KW;P—系统功耗，KW第二部分 实验指导1. 实验目的：1.1 熟悉制冷系统性能的实验装置和测试方法；1.2 试验研究制冷系统变负荷运行性能、特性，利用测定的数 据绘制相关曲线， 进行必要的分析与讨论， 指出实验误差产生 的可能原因；1.3 要求学生通过实验，对制冷系统系统运行的特性有更深入 的了解。

2. 实验设备：见第一部分3. 实验内容：蒸发器进口空气温度变化特性实验：干球温度tdb=27C，变化约6C,步长约1.5 C;4. 实验原理：见第一部分5. 实验要求：5.1 本实验是制冷系统性能分析试验 因此要应用已学的理论知识 去指导实验同时要对实验现象进行深入的理论分析，进一步 巩固所学的知识5.2 初步了解实验测试装置及部分仪器的操作方法5.3认真观察试验，绘出制冷量Q、COP与蒸发器进口空气温度曲线并独立写出实验分析报告6. 实验报告内容：6.1 实验数据（表格形式） ;6.2观察因蒸发器进口空气温度变化引起的制冷量 Q、COP勺变化,为什么？6.3 空气侧的冷量计算结果与制冷剂侧的冷量计算结果有何差别，为什么？附录实验记录及计算实验日期： 冷凝器进口空气温度C\实验条件蒸发器进口空气温度C蒸发器进口空气温度C蒸发器进口空气温度c蒸发器进口空气温度c项目、、空气侧（蒸发器）的冷量计算进口空气干球温度C进口空气相对湿度%出口空气干球温度C出口空气湿球温度C空气流量m3/s系统功耗KW制冷量KWCOP制冷剂侧的冷量计算出口制冷剂压力Pa出口制冷剂温度C进口制冷剂压力Pa进口制冷剂温度C制冷剂质量流量Kg/s;系统功耗KW制冷量KWCOP两种计算方法之比较（空气侧结果一制冷剂侧结果）制冷量之差KWCOP之差低温机组制冷机1制冷机2插座单相（5孔）插座3相+单相R（4mm>x碾插座单相（5孔）BVR 4mm X2根BVR 4mm X4艮插座3相+单相（空调用）BVR 4mm X2根BVR4mm X4根BVR4mm X4根引流风机^1线套护一 mm5 CX3 ■^根线套护2 mm5女3 根RMD 线套护2 mm5 nuX风机温湿灵度传感器4X0.5mm2屏蔽线X1艮线接器感传一 线接器感传一4X0.5mm2屏蔽线X4根补偿线8对（16）根4X0.5mm屏蔽线X6根补偿线8对（16）根升降台接线盒温湿度传感器温湿度传感器-线套沪fflo -UA3-线套沪fflo -UA3线套护一 mmo .UAO 线套 护2 mmo .4AO ^根< 线套护2目■cXn 委线套护2目艮 ^根X线套护2 m甲O