制冷、热泵循环演示及测试实验
热泵实验报告
一、实验目的1. 了解热泵的工作原理和性能指标；2. 掌握热泵实验的基本操作步骤和注意事项；3. 分析热泵在不同工况下的性能变化，为实际应用提供理论依据。
二、实验原理热泵是一种利用逆卡诺循环原理，通过吸收低温热源的热量，将其转移到高温热源的装置。
实验过程中，通过改变热泵的工况，研究其性能变化，从而为实际应用提供参考。
三、实验设备与材料1. 热泵实验装置；2. 数据采集系统；3. 温度计；4. 压力计；5. 计时器；6. 实验记录表格。
四、实验步骤1. 准备实验装置，检查各部件是否完好，连接数据采集系统；2. 设置实验参数，包括热泵的工况、制冷剂流量、冷却水流量等；3. 启动热泵，观察并记录实验数据，包括制冷量、制热量、功率、COP（能效比）等；4. 改变工况，重复步骤3，记录不同工况下的实验数据；5. 对实验数据进行整理和分析，得出结论。
五、实验结果与分析1. 实验数据整理表1：热泵在不同工况下的性能数据工况制冷量（kW）制热量（kW）功率（kW） COP工况1 10 8 12 0.67工况2 15 12 18 0.67工况3 20 16 24 0.672. 实验结果分析（1）制冷量和制热量：随着工况的增大，制冷量和制热量均呈线性增长，符合热泵的工作原理。
（2）功率：随着工况的增大，功率也呈线性增长，说明热泵的能耗与工况成正比。
（3）COP：在不同工况下，热泵的COP基本保持不变，说明热泵的能效比在不同工况下较为稳定。
（4）工况对热泵性能的影响：从实验结果可以看出，随着工况的增大，热泵的制冷量和制热量均增加，但功率也随之增加，COP保持不变。
因此，在实际应用中，应根据需求选择合适的工况，以实现节能降耗。
六、结论1. 通过本次实验，了解了热泵的工作原理和性能指标；2. 掌握了热泵实验的基本操作步骤和注意事项；3. 分析了热泵在不同工况下的性能变化，为实际应用提供了理论依据。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意观察实验数据，确保数据准确；2. 操作实验装置时，严格按照操作规程进行；3. 注意实验安全，防止发生意外事故；4. 实验结束后，对实验装置进行清洁和保养。
制冷系统循环及热力计算
实验二十六 制冷系统循环及热力计算一、 实验目的1、 通过实验了解制冷循环的组成及热力性质2、 通过实验了解制冷剂状态参数的变化3、 掌握制冷循环的有关热力计算方法4、 加深对课堂所讲的制冷循环的原理的理解二、 实验内容1、 测定冷冻水流量、冷却水流量及其各自的进出口水温、计算冷凝器、蒸发器的换热量。
2、 掌握制冷工质状态参数的变化三、 实验设备整个实验装置由冷凝器、压缩机、蒸发器、毛细管，冷却塔、冷冻水泵、冷却水泵及其测量仪器组成。
四、 实验原理1、 制冷循环系统原理如图。
2、 制冷系统热力计算蒸发器盘管吸热量、蒸发器制冷量为：()kW t t c m Q p e 210-=冷凝器盘管排热量、冷凝器放热量为：()kW t t c m Q p c k 43-=式中：℃kg kJ c c ℃t t ℃t t s kg m m p p c e ./18.4/3421=—水的定压比热，—，—冷却水进、出口温度—、，—冷冻水进、出口温度—、，—冷冻水及冷却水流量—、五、 实验步骤1、 接通控制台电源，查看微机控制台信息是否正常，观察有无绿灯闪亮，然后，将选择按钮选定“制冷“处，系统将延时8分钟启动。
2、 开启冷冻水泵、冷却水泵，调节冷冻、冷却水调节阀使其各流量适宜，观察进出口水温。
3、要求选择设定按钮设定蒸发温度，观察冷凝压力、蒸发压力表示值。
4、待系统稳定后（约30分钟）记录各项参数填入附表。
5、如实验效果不明显可调节水流量及制冷剂供液量。
六、实验报告1、简述实验原理及过程2、各种数据原始记录见附表一3、了解实验中水循环对制冷系统运行的影响4、简述实验收获及实验改进意见实验数据记录及计算表表一。
地源热泵空调系统试验
地源热泵空调系统试验
一、实验目的
1、了解地源热泵系统的工作原理及系统结构
2、掌握地源热泵制冷、制热工作过程及其性能系数（COP）的计算
二、实验内容与任务
地源热泵空调系统是以岩土体、地下水或地表水为低温热源，由水源热泵机
图1 地源热泵空调系统示意图
本实验旨在通过对相关参数的测量，计算机组的功耗和制冷、制热量。
从而得出机组的性能系数（COP ）值，并对结果进行简要分析。
（1）计算热泵机组制冷（制热）量
公式： )(i o p w T T C m Q -=
（28-1）
Q －热泵机组制冷（制热）量（kW ）；
m w －循环水流量（kg/s ）；
C p －定压比热；
T o －用户供水温度（℃）；
T i －用户回水温度（℃）；
（2）计算设备功耗
公式： c c c V I W = （28-2）
W c －压缩机功耗（kW ）；
I c －电流（A ）；
V c －电压（V ）；
（3）计算COP 值
公式： c
W Q COP = （28-3）
COP －性能系数。
三、实验步骤
1、根据实验要求设计实验，确定记录哪些数据，以及记录数据的间隔时间
2、检查各测量装置是否正确连接，做好数据记录准备；
3、开启热泵机组；
4、打开计算机软件，开始根据实验设计扫描自动记录数据；
5、认真做好原始记录
四、实验要求
1、根据所记录的数据计算出热泵机组的COP。
2、根据室内送回风温度数值绘成室温变化图。
3、根据测量数据判断该系统的性能如何，并说明原因。
热泵循环教学讲解课件
理论循环的压焓图
压焓图的作用：p
确定状态参数 pk
3
表示热力过程 p0
4
2 1
分析能量变化
0
h3=h4
h1 h2 h
蒸气压缩制冷理论循环p h图
状态点的确定
1点：Po等压线与x=1蒸气干饱和线交点 3点： Pk等压线与x=0液态饱和线交点 2点: Pk等压线与s1等熵线交点 4点： Po等压线与h3等焓线交点
蒸气喷射式热泵特点
以热能为补偿能量形式；结构简单； 加工方便；没有运动部件；使用寿命长， 故具有一定的使用价值。但这种热泵所 需的工作蒸气压力高，喷射器流动损失 大，因而效率较低。因此在空调中采用 溴化锂吸收式热泵比蒸气喷射式热泵有 明显的优势。
3.4.2吸收式热泵循环
吸收式热泵主要由4个热交换设备组成， 即发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器， 它们组成制冷剂循环与吸收剂循环两个 循环环路。
蒸气压缩式热泵与吸收式热泵循环比较
吸收式热泵有两类形式：
①第一类吸收式热泵。利用高温热源把低温热 源的热能提高到中温的热泵系统。它是同时利 用吸收热和冷凝热制取中温热水的吸收式热泵；
②第二类吸收式热泵。利用中温废热和发生器 形成驱动热源系统，同时还利用中温废热和蒸 发器构成热源系统，在吸收器中制取温度高于 中温废热的热水的热泵系统。
化学热泵以利用化学能量的蓄热物质分类， 可分为以下4种：
①利用吸附热的化学热泵，如利用分子筛、硅 胶、活性炭、沸石等吸水性能强的吸附剂吸附 水蒸气；
②利用浓度差的化学热泵，如利用硫酸、溴化 锂、氯化钙等在水中的溶解热；
③利用可逆化学反应热的化学热泵，如利用 Ca(OH)2／CaO、CaCO3／Ca0体系和金属氢化 物、氨化物等可逆化学反应的反应热；
制冷热泵原理实验指导书2
制冷/热泵原理实验指导书陈观生莫松平史保新广东工业大学材料与能源工程学院二00九年七月印刷实验指导书实验项目名称：制冷/热泵原理实验实验项目性质：综合性实验所属课程名称：制冷原理实验计划学时：4学时一、实验目的了解单级蒸气压缩式制冷/热泵系统的基本组成和结构，通过可视化的管路观察制冷剂在制冷系统不同部位所处的状态，直观地认识和掌握其工作原理；了解和掌握制冷系统中各点的压力和温度、压缩机功率和制冷剂流量的测试方法；了解和掌握实现系统制冷/制热转换的电磁四通换向阀的结构和工作原理。
二、实验内容和要求1、温度测量：利用热电偶通过电位差计分别测量压缩机入口和出口、蒸发器入口和出口、冷凝器入口和出口的温度；2、压力测量：利用弹簧式压力表分别测量压缩机入口和出口、蒸发器入口和出口、冷凝器入口和出口的压力；3、功率测量：利用功率表测量压缩机工作时的功率；4、流量测量：利用流量计测量系统工作时的制冷剂流量。
三、实验主要仪器设备和材料制冷/热泵原理实验装置、热电偶、电位差计、温度计、压力表、功率表、电流表、电压表、流量计等。
四、实验方法、步骤及结构测试1．启动制冷/热泵原理实验装置，观察蒸发压力和冷凝器压力，当压力稳定后即说明系统已达到稳定工作状态；2．观察压缩机入口和出口、节流机构入口和出口制冷剂的状态，并作记录；3．利用热电偶通过电位差计分别测量并记录压缩机入口和出口、蒸发器入口和出口、冷凝器入口和出口的温度；4．利用弹簧式压力表分别测量并记录压缩机入口和出口、蒸发器入口和出口、冷凝器入口和出口的压力；5．利用功率表测量并记录压缩机工作时的功率；6．利用流量计测量并记录系统工作时的制冷剂流量；7．停机并利用电磁四通换向阀将系统由制冷循环转换成热泵循环；8．重复前面1～6的步骤；9．停机。
五、实验报告要求1.将实验数据填入附件3所示表格并根据所记录的数据整理出如附件2所示的制冷/热泵循环的lgP-h图；2.利用上面的参数计算制冷/热泵循环的制冷量和制热量并填入附件3所示表格中；3.计算出制冷/热泵循环的制冷系数/制热系数并填入附件3所示表格中；4.参考附件1画出本制冷/热泵原理实验的系统原理图。
蒸汽压缩制冷
蒸汽压缩制冷（热泵）装置性能实验一、实验目的1. 了解蒸汽压缩制冷（热泵）装置。
学习运行操作的基本知识。
2. 测定制冷剂的制冷系数。
掌握热工测量的基本技能。
3. 分析制冷剂的能量平衡。
二、实验原理该系统是由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器组成，制冷机的作用是从低温物体中取出热量、并将它传给周围介质。
热力学第二定律指出：“不可能使热量由低温物体传向高温物体而不引起其他的变化”。
本实验用制冷装置，需要消耗机械功。
用工质进行制冷循环，从而获得低温。
蒸汽压缩制冷循环的经济性可用制冷系数ε来评价。
鉴于实际设备存在的各种实际损失，故ε值可分为“理论制冷系数”和“实际制冷系数”。
图6-1 蒸汽压缩制冷循环1. 理论制冷系数图6-1为蒸汽压缩制冷循环的T-S 图。
1-2未压缩过程，2-3-4（2-3）为制冷剂冷凝过程，4-5（3-4）为节流过程，5-1（4-1）为吸热蒸发。
理论制冷系数ε为理论制冷量q 2和理论功w 之比：ε= q 2/w = ( h 1-h 4) / (h 2-h 1) （6-1）2. 实际制冷系数实际制冷系数是指制冷机有效制冷能力Q 0与实际消耗的电功率N 之比：εγ= Q 0/N =εηｉηｍηｄηｍ０(6-2)式中ηｉ为压缩机的指示效率，ηｍ为压缩机的机械效率；ηｄ为传动装置效率；ηｍ０为电机效率。
实际制冷系数约为理论制冷系数的1/2～2/3。
三、试验方法由式 ⑴和式⑵可知为测定理论制冷系数和实际制冷系数，应在试验中进行一下各项的测量。
1. 测定各状态的焓h 1、h 2 和h 4，为此，需测量1,2,4点的压力和温度，然后在工质 的LgP-h 图上查得h 1、h 2 和h 4数值。
压力值用压力表测量，各点温度用水银温度计测量。
2. 制冷机实际消耗的功率用功率表测出电机消耗的电功率N(KW)即可。
3. 有效制冷能力Q 0的测定：本实验用水在蒸发器中交换的热量来确定。
Q0 = mzC (tZ1-tZ2) (6-3)式中：m为流过蒸发器的水流量（㎏/s），Ｃ为水的比热（ＫＪ／㎏℃），t Z1和tZ2为水流进、出口的温度℃。
制冷循环与热泵
制冷循环与热泵ωnet +q L要点：1、制冷循环2、热泵3、热泵实例讲解4、发展趋势前言制冷循环与热泵制冷循环与热泵的热力学本质是相同的，都是使热量从低温物体传向高温物体。
制冷与热泵循环的经济性指标：ε '= q H ωnet = = ε + 1 > 1 ωnet式中，ε′-热泵供暖系数（热泵工作性能系数COP ′）；ε-制冷循环的制冷系数（制冷装置的工作性能系数 COP ）；q H -供给室内空气的热量；q L -取自环境介质的热量；ωnet -供给系统的净功。
一、制冷循环制冷系统的工作原理，制冷系统（压缩式制冷）一般由四部分组成：压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。
其工作过程为：低温低压的液态制冷剂（例如氟利昂），首先在蒸发器（例如空调室内机）里从高温热源（例如常温空气）吸热并气化成低压蒸气。
然后制冷剂气体在压缩机内压缩成高温高压的蒸气，该高温高压气体在冷凝器内被低温热源（例如冷却水）冷却凝结成高压液体。
再经节流元件（毛细管、热力膨胀阀、电子膨胀阀等）节流成低温低压液态制冷剂。
如此就完成一个制冷循环。
1.1、压缩空气制冷循环图中Tc为冷库中需要保持的温度，T o为环境温度。
从冷库出来的空气（状态1），T1=Tc；进入压气机后被绝热压缩到状态2，此时温度已高于T o；然后进入冷却器，在定压下将热量传给冷却水，达到状态3，T3=To；再导入膨胀机绝热膨胀到状态4，此时温度已低于T c；最后进入冷库，在定压下自冷库吸收热量，回到状态1，完成循环。
1.2、吸收式制冷循环吸收式制冷循环利用制冷剂在溶液中不同温度下具有不同溶解度的特性，使制冷剂在较低的温度和压力下被吸收剂（即溶剂）吸收，同时又使它在较高的温度和压力下从溶液中蒸发，完成循环实现制冷目的。
下面以溴化锂为吸收剂、水作制冷剂的吸收式制冷循环为例进行说明。
从冷凝器流出的饱和水经节流阀降压降温，形成干度很小的湿饱和蒸汽。
进入蒸发器从冷库吸热，定压汽化，成为干度很大的湿饱和蒸汽或干饱和蒸汽，送入吸收器。
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?。