采暖系统模拟演示实验
热水供暖循环系统实验
热水供暖循环系统实验一、实验目的1．了解常见的采暖系统形式，掌握系统中各部件的作用及其连接方式2．认识和了解热水在系统中及散热器内的流动情况和规律3．通过量调节实验，分析其热力工况4．通过质调节实验，分析其热力工况二、实验设备三、实验内容及步骤1、量调节打开“电磁阀1”、“电磁阀2”;将“电动调节阀1”、“电动调节阀2”都置于“开大”状态时，测试“球阀2”的开度分别为大、中、小时的累计水量、瞬时流量、散热器供回水温度、温差（均为热量表的读数）及室温，将测量数据填入表1。
由于系统小，累计热量（散热器散热量）无法读出，各表中的散热量均用下式计算得出。
又由于系统流量大，而热负荷相对较小，则供回水温差小。
计算公式： Q=G×C×(tg —th) （W）（13-1）式中：Q―散热器的散热量（W）G―流经散热器的热媒流量（Kg）C―热媒的比热（W/Kg ·℃）（水的比热为4.186 W/Kg·℃）tg―散热器的供水温度（℃）th―散热器的回水温度（℃）表1：量调节数据记录表1注：室温tn可视为散热器表面温度2、电动调节阀调节2.1 打开“电磁阀1”、“电磁阀2”; “电动调节阀2”、“球阀2”都置于“开大”状态时，、测试“电动调节阀1”的开度分别为大、中、小时的累计水量、瞬时流量、散热器供回水温度、温差（均为热量表的读数）及室温，将测量数据填入表2。
2.2 打开“电磁阀1”、“电磁阀2”; “电动调节阀1”、“球阀2”都置于“开大”状态时，、测试“电动调节阀2”的开度分别为大、中、小时的累计水量、瞬时流量、散热器供回水温度、温差（均为热量表的读数）及室温，将测量数据填入表3。
表2：量调节数据记录表12注：室温tn可视为散热器1表面温度表3：量调节数据记录表2注：室温tn可视为散热器2表面温度3、质调节打开“电磁阀1”、“电磁阀2”;“电动调节阀1”、“电动调节阀2”、“球阀2”都置于“开大”状态时，改变供水温度，设定系统供水温度分别为80℃、70℃、60℃，待系统稳定后测试回水温度、供回水温差、瞬时流量及室温，将测量数据填入表4。
⑥自动供暖系统联动试验记录(样本)
⑥自动供暖系统联动试验记录(样本)
1. 实验目的
本试验旨在测试自动供暖系统的联动性能和效果，以确保系统能够正常运行并满足设定的温度和供暖需求。
2. 实验设备
- 自动供暖系统主控器
- 温度传感器
- 供暖设备
3. 实验步骤
1. 连接温度传感器至自动供暖系统主控器。
2. 启动自动供暖系统，并设置目标温度。
3. 记录自动供暖系统主控器的运行状态和温度读数。
4. 检查供暖设备是否根据系统设定的温度自动启动和停止。
5. 检查供暖设备的供暖效果是否符合预期。
6. 记录实验过程中出现的任何异常情况。
4. 实验结果
根据实验记录和观察，自动供暖系统联动试验的结果如下：
- 系统主控器能够准确读取温度传感器的数据。
- 供暖设备能够根据系统设定的温度自动启动和停止。
- 供暖设备提供的供暖效果符合预期。
5. 结论
根据实验结果，自动供暖系统的联动性能良好，能够有效满足设定的温度和供暖需求。
6. 建议
在实际应用中，建议定期对自动供暖系统进行联动试验，并记录相关数据，以确保系统的稳定性和性能。
供热系统模拟实训室
4
支
3
砂浆分层度筒
5
个
力学实训室
1
钢锯弓
5
把
2
游标卡尺
3
把
测量实训室
1
全站仪
中文显示、测角2秒、测距5mm
5
台科力达KTS-442 8000
2
自动安平水准仪
1公里往返测标准差；不带测微器精度：2.0mm
6
台赛博320，60，80
3
激光扫平仪
水平精度：±1′；垂直精度：±1′；上对点精度：±1′；自动安平范围：±5°；
供热系统模拟实训室
1
采暖系统模拟实验装置
能通过水泵的运行模拟热水采暖系统的运行。
材质使用透明的
1
套
2
地板辐射采暖系统模拟实验装置
具备地板辐射采暖系统的设备模型，能通过水泵运行进行系统的运行模拟。
1
套
3
建筑内部给水系统模拟装置
具备建筑室内给排水系统的设备（透明），能运行模拟演示。
1
套
4
建筑内部排水系统模拟装置
6
台史丹利2500
4
电子水准仪
精度1mm
6
台中伟ZDL700 13400
5
电子经纬仪
精度5秒
6
台科力达2640
6
光学经纬仪
DJ6
1
台2040
1
套
5
供热工程模拟装置
具备供热系统中的设备模型及完整的供热系统
1
套
6
冷、热、电三联供模拟装置
具备制冷、制热、发电三功能的系统设备，能观察系统的组成和工作原理。
1
套
水泥实训室
北方农村户用太阳能空气集热采暖系统实验分析
太阳能+Solar energy +摘要：为了研究太阳能空气集热采暖系统在北方农村地区的运行特点，文章以石家庄某农户所用的太阳能空气集热采暖系统为对象，对该系统在不同天气条件下的运行效果进行实验分析。
分析结果表明：白天，不同天气条件下房间温度可以保持在18～22℃；夜间，房间温度可以保持在15～18℃。
研究结果可为太阳能空气集热采暖系统在北方农村地区的推广提供参考。
0 前言目前，我国北方农村地区冬季主要燃用煤、木材、秸秆等进行取暖，导致大气污染物排放量较大。
因此，迫切需要在北方农村地区推广清洁取暖技术。
太阳能采暖系统将收集到的太阳辐射能转化为热能并用于取暖，是一种清洁能源取暖方式。
目前，常用的太阳能采暖系统为太阳能热水系统，该系统的循环工质为水[2]-[4]。
这使得太阳能热水系统的抗冻性能较差，并存在管路结垢、锈蚀，以及真空管破损后导致水资源损失等问题。
基于此，国内外学者对太阳能空气集热采暖系统进行研究，提高了该系统中太阳能空气集热器的换热性能[5]~[8]。
太阳能空气集热采暖系统的循环工质为空气，该系统具有不防冻、无结垢、不腐蚀，以及当少量工质泄漏时不影响自身的运行性能等优点[9]-[10]。
本文以太阳能空气集热采暖系统为研究对象，根据实验数据对该系统的运行效果进行研究分析。
1 实验设计1.1 实验条件石家庄市处于北纬38°43′，东经114°55′，属暖温带半湿润季风大陆性气候，全年平均气温为14.9℃，平均风速为1.4m/s，平均日辐照量为4900MJ/㎡，平均日照时数为2500h，属于太阳能资源二类区域。
石家庄市冬季采暖期为120天（11月15日至次年3月15日）。
本文的太阳能空气集热采暖系统位于石家庄市平山县某农村建筑上，该建筑取暖面积为100㎡，采用太阳能空气集热采暖系统和电加热辅助采暖系统进行供暖。
室内采暖设计温度范围为18～22℃。
1.2 实验系统太阳能空气集热采暖系统的结构示意图见图1。
供热工程实验报告
河南省高等教育自学考试供热工程实验报告专业：建筑环境与设备工程(独立本科段) 准考证号：010*********姓名：孙姿鑫助考院校：河南科技大学河南科技大学建筑环境与设备工程实验室实验一 热网水力工况实验一、实验目的1．了解不同水力工况下热网水压图的变化情况，巩固热水网路水力工况计算的基本原理。
2．能够绘制各种不同工况下的水压图。
3．了解和掌握热网水力工况分析方法，验证热网水压图和水力工况的理论。
二、实验原理在室外热水网路中，水的流动状态大多处于阻力平方区。
流体的压力降与流量、阻抗的关系如下：流体压降与流量的关系 2SV P =∆ 2V S H H =∆并联管路流量分配关系 3213211:1:1::s s s V V V =水力失调度 正常变V V X =正常变P P ∆∆=正常变H H ∆∆= 式中 P ∆——管网计算管段的压力降，Pa ；H ∆——管网计算管段的水头损失，mH 2O ；V ——网路计算管段的水流量m 3/h ；S ——管路计算管段的阻力数，Pa/(m 3/h)2；H S ——管路计算管段的阻力数，mH2O/(m 3/h)2；变V — 工况变化后各用户的流量m 3/h ；正常V — 正常工况下各用户的流量m 3/h ；变P ∆，变H ∆— 工况变化后各用户资用压力；正常P ∆，正常H ∆— 正常工况下各用户的资用压力；三、实验设备及实验装置1、测压玻璃管2、阀门3、管网（以细水管代替暖气片）4、锅炉（模型）5、循环水泵6、补给水箱7、稳压罐8、膨胀水箱9、转子流量计图1 热网水力工况实验台示意图四、实验步骤1．运行初调节先打开系统中的手动放气阀，然后启动水泵。
待系统充满水，膨胀水箱水位到达所需的定压高度后，关闭阀门L，保持水箱水位稳定。
调节供水干管和各支管（代表用户）的阀门，使各节点之间有适当的压差，待系统稳定后记录各点的压力和流量，并依此绘制正常工况水压图。
2．节流总阀门缓慢关小供干管上的总阀门A，待系统稳定后，记录新工况下各点的压力和水流量，绘制新水压图，并与正常水压图进行比较。
采暖系统模拟演示实验
采暖系统模拟演示实验一、演示目的1）了解机械循环热水供暖系统的工作原理。
2）了解机械循环热水供暖系统的要紧形式及其特点。
3）了解机械循环热水供暖系统中锅炉、循环水泵膨胀水箱、集气罐、排气管的作用及其安装特点,使学生了解常见的热水采暖系统形式，把握系统中各部件的作用及连接方式。
二、实验原理咱们明白自然循环热水供暖系统的循环动力为散热器中心和锅炉之间高度内的水柱密度差。
()h g P gh ρρ∆=-式中：ΔP ——自然循环系统的作用压力，Pa ；g ——重力加速度，m/s 2，；h ——加热中心到冷却中心的垂直距离，m ；ρh ——水冷却后的密度，kg/m 3；ρg ——热水的密度，kg/m 3。
而机械循环热水采暖系统的作用压头为水泵的压头和自然作用压头的一起作用，见图一。
机械循环热水采暖系统中，由于作用压头大，水在管内流速大，管径相对小些，因此循环时水在系统中的冷却温降小，其密度差也小。
因此自然作用压头就小,循环动力要紧靠水泵产生的压力。
由于水泵的作用压力能够依照需要选取，因此该系统的作用半径远比自然循环系统大。
三、演示装置结构本实验所用装置如附图所示。
系统中各要紧部件均为玻璃制作，其供水回水管亦是采纳玻璃管。
除水泵和模拟锅炉、供水水箱外，其余部件均固定在一块挂板上。
散热器分以下几种形式在系统中进行连接：在立管A 上面有二组散热器，其中A1组为水平顺流式系统，该系统将同一楼层的各组散热器串联在一路，热水水平地顺序流过各组散热器，水温慢慢降低。
该系统散热器支管上不许诺安阀门。
这种结构形式的特点是能够节省管材，同垂直顺流式系统一样，无法对散热器个体的散热量进行局部调剂。
图一A2组散热器为水平单管跨越式系统，该系统在散热器的支管间连接一段跨越管，热水一部份流入散热器，一部份经跨越管直接流入下组散热器。
这种形式许诺在散热器支管或跨越管上安装阀门，能够对散热器个体的散热量进行局部调剂。
立管B上面散热器的连接形式为双管上供下回式系统，一样当建筑物设有地下室或平屋顶建筑物顶棚下不许诺布置供水干管时，可采纳这种布置形式。
实验二 制冷制热系统故障演示及诊断
实验二《制冷制热系统故障演示及诊断实验》
一、实验目的
制冷制热实验设备以透明、直观真实了展示了电冰箱、空调器的结构和工作原理。
该设备把遥控分体式热泵空调器和电冰箱微型化，同时保持了整个空调系统的完整及合理性。
能单独运行空调制冷、制热、除湿、自动、通风、电冰箱制冷运行等实验，并能设置故障产生和恢复正常工作。
而且配有先进的电冰箱、空调器制冷循环演示电教板。
通过专业课程的教学和本设备的实习，可清楚了解掌握电冰箱、空调器的结构和工作原理，使学生很快掌握专业知识。
二、实验装置
实验装置如图1-3所示，图1为YL-201A型制冷、制热实验台，图2和图3分别为电冰箱和空调器工作原理示教板。
图1 YL-202B型制冷、制热实验台
图2 电冰箱工作原理示教板图3 空调器工作原理示教板
三、实验过程
1. 电冰箱故障设置方法
2.
思考题：
1、绘制出家用空调的冷媒状态变化过程图。
2、冰箱的冷媒状态变化过程图。
3、参考教材了解压缩机常见故障以及症状。
4、试说明电冰箱和空调器有哪些常用故障，如何设置?。
实验效果
实验效果：
图一：在一间房子里同时安装三种供暖系统――空调、暖气片、中惠电热地膜供暖系统，分别进行试验，通过红外线热成像仪观察热传导过程。
图二：空调采暖：热气流垂直向下吹出，遇到地面冷辐射改向上弯曲，屋内局部受热，易产生噪音，一旦关闭空调，室内温度迅速下降。
图三：暖气采暖：热气流由下而上循环运动，带起室内浮灰，引起室内干燥，空气环境污染。
图四：中惠电热地膜供暖系统：利用红外线原理作用于室内墙体，室内空气受热均匀，没有气流形成带起的浮灰，使人不知不觉感受到温暖带来的惬意。
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实验五 采暖系统模拟演示实验
一 实验目的
使学生了解常见的热水采暖系统形式，掌握系统中各部件的作用及连接方式，巩固课堂所学的知识。
二 实验设备
采暖系统模拟演示实验台（如下图所示） 4、垂直式单管跨越式系统
3、垂直式单管顺流式系统
5、双管系统
2、水平式单管跨越式系统
1、水平式单管顺流式系统集气罐
膨胀水箱
给水箱
锅炉阀门C
阀门B
阀门A
循环水泵
四 实验简介
采暖系统是由热源、管道和散热器所组成。
热源是生产热能的部分，管道式连接热源和散热器的桥梁。
在图中所示的系统中，由管道将锅炉、水泵和散热器连接起来。
系统工作前，先将水充满给水箱，然后打开阀门B 和C ，同时启动水泵，向系统充水。
充水时不断地开关集气罐放气阀，让系统中的空气从集气罐和膨胀水箱中排出。
系统充满水后，关闭阀门B ，打开阀门A ，在水泵的作用下，水沿供水干管进入散热器，经回水干管返回水泵吸入口，如此不断循环，将热量散到供暖房间。
七 实验思考
1.请描述一下实验中所观察到的现象，以及所遇到的问题。
答：调试以及观察供热管网试验台，我们组的实验现象为，部分管路水没有充满，安装排气阀的管路充水迅速，并且可以充满。
在调试中，我们先关闭了左侧的管路，让系统走右
侧管路系统，不断调试，调节锅炉的排气阀以及锅炉和管路的阀门，排出管路中气体，使右侧系统充满水；之后打开左侧管路的阀门，由于左侧管路系统有排气阀门，所以充满水速度较快。
2.膨胀水箱有几根连接管，各起什么作用？每根连接管上是否都安装阀门？
答：膨胀水箱共有以下六根管：
（1）膨胀管——它将系统中水因加热膨胀所增加的体积转入膨胀水箱（和回水干道相连接）。
（2）溢流管——用于排出水箱内超过规定水位的多余的水。
（3）信号管——用于监督水箱内的水位。
（4）循环管——在水箱和膨胀管可能发生冻结时，用来使水循环（在水箱的底部中央位置，和回水干道相连接）。
（5）排污管——用于排污。
（6）补水阀——与箱体内的浮球相连，水位低于设定值则通阀门补充水。
并不是每根管都有阀门，膨胀管和溢流管上不允许装任何阀门
3.水平系统散热器支管的连接方式有几种？不同形式的优缺点是什么？
答：（1）水平顺流式单管系统——采暖热水流经前一组散热器后完全流入下一组散热器。
缺点：不易控制每组散热器的温度和调节流量，按照流向后面的散热器要求面积较大，导致占散热器占用空间较大。
优点：系统结构比较简单。
分户的水平管路数量少，节约投资成本。
（2）水平跨越式单管系统：每组立管或水平管中的热媒不全部逐一流经每组散热器而有一部分分流的单管采暖系统。
优点：可实现室温调控，达到房间热舒适要求，避免由于室温过冷或过热引起能源浪费。
缺点：由于各组暖气片为串联连接，暖气片独立调节能力不佳。
（2）.对住户室内的暖气片数量有限制，否则末端暖气片效率低；（3）分户室内的水平管路数量介于前两种系统之间。
4.本演示实验中，室内热水采暖系统有哪几种连接方式？。
画出各种连接方式的原理图并简述其特点。
答：连接方式有5种：
（1）水平式单管顺流式系统（如图1）
特点：采用在同一层散热器上部串联一根空气管集中排气或在散热器上设置冷风阀分散排气，横支管中的水量顺次流过同一层的散热器，顺流式系统形式简单、施工方便、造价低。
（2）水平式单管跨越式系统（如图2）
特点：采用在同一层散热器上部串联一根空气管集中排气或在散热器上设置冷风阀分散排气。
顺流式系统形式简单、施工方便、造价低。
（3）垂直式单管顺流式系统（如图3）
特点：各层散热器与锅炉的高差不同，各层平均进出水温度相同，作用压力不同
（4）垂直式单管跨越式系统（如图4）
特点：（1）立管的一部分水量流入散热器，另一部分立管水量通过跨越管与散热器流出的回水混合，在流入下层散热器。
（2）与顺流式相比，由于只有部分立管水量流入散热器，在相同散热量下，散热器的出水温度降低，散热器中热媒和室内空气的平均温差Δt 减小，因而所需的散热器面积比顺流式系统大一些。
（3）由于散热面积增加，同时在散热支管上安装阀门，使得系统造价高，施工工序多。
（5）双管系统（如图5）
特点：单管顺流式系统的特点是立管中全部的水量顺次流过各层散热器，顺流式系统形式简单、施工方便、造价低，是国内目前一般建筑广泛应用的一种形式。
它的严重缺点是不能进行局部调节。
综述：
水平式系统的总造价一般要比垂直式系统低；管路简单，无穿过各层楼板的立管，施工方便；有可能利用最高层的辅助空间，架设膨胀水箱，不必在顶棚上专设安装膨胀水箱的房间。
这样不仅降低了建筑造价，还不影响建筑物外形美观。
图1水平式单管顺流式系统图2 水平式单管跨越式系统
图3 垂直式单。