SBJDY-RB2熱泵壓縮機電子膨脹閥測試實訓(xùn)設(shè)備
熱泵壓縮機電子膨脹閥測試實訓(xùn)設(shè)備、能源高效利用與環(huán)保需求日益凸顯的當(dāng)下，熱泵技術(shù)憑借其在回收和利用低位熱能方面的卓越表現(xiàn)，成為節(jié)能領(lǐng)域備受矚目的焦點。熱泵 / 壓縮機電子膨脹閥測試實訓(xùn)設(shè)備作為研究和推廣熱泵技術(shù)的關(guān)鍵載體，隨著制冷技術(shù)的飛速發(fā)展，在我國的應(yīng)用范圍持續(xù)拓展。該設(shè)備不僅可進行制冷循環(huán)過程和熱泵演示，還能清晰呈現(xiàn)制冷工質(zhì)的蒸發(fā)、冷凝過程以及壓縮機的工作狀態(tài)，為熱泵技術(shù)的教學(xué)與實踐提供了有力支持。
熱泵/壓縮機電子膨脹閥測試系統(tǒng)運用熱平衡法精準測量熱泵與制冷壓縮機的性能，其核心架構(gòu)涵蓋制冷壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、恒溫水箱和電子膨脹閥等關(guān)鍵部件。借助傳感器和檢測儀表，能夠精準采集蒸汽壓縮式制冷循環(huán)過程中的溫度、壓力、流量、壓縮機功率、電流、頻率等狀態(tài)參數(shù)。這些參數(shù)經(jīng)由自行研制的數(shù)據(jù)采集板卡傳輸至計算機，利用基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)開發(fā)的測控軟件，實現(xiàn)熱力循環(huán)過程的實時動態(tài)展示、性能參數(shù)的精準測試與計算，構(gòu)建起集檢測、分析、記錄、測試、繪圖等功能于一體的熱泵 - 壓縮機性能實驗系統(tǒng)。
（圖片僅供參考、以實際配置為準）
一、主要特點
壓縮機變頻技術(shù)應(yīng)用 ：系統(tǒng)配備變頻壓縮機，可實現(xiàn)手動調(diào)節(jié)輸出頻率 30 - 100HZ，滿足不同工況下的實驗需求，為研究壓縮機性能與系統(tǒng)效率的關(guān)系提供了靈活的實驗條件。
電子膨脹閥自行編程控制 ：電子膨脹閥支持自行編程控制，可驗證多種控制算法，為優(yōu)化熱泵系統(tǒng)的制冷劑流量控制和溫度調(diào)節(jié)提供了實驗平臺，便于探索先進的控制策略以提升系統(tǒng)性能。
手動與自動結(jié)合的控制方式 ：實驗過程和試驗工況采用手動和自動相結(jié)合的控制方式，既便于在實驗初期對系統(tǒng)進行精細的手動調(diào)試，又能在自動模式下高效、穩(wěn)定地運行實驗，提高實驗的靈活性和可重復(fù)性。
雙語控制系統(tǒng)界面 ：控制系統(tǒng)屏和面板界面采用中英文雙語顯示，方便不同語言背景的用戶操作和使用，拓展了設(shè)備的國際適用性，有助于跨國教學(xué)與科研合作。
數(shù)據(jù)動態(tài)實時更新與可視化展示 ：具備數(shù)據(jù)動態(tài)實時更新、存儲、曲線顯示功能，實驗人員可直觀觀察實驗過程中各項參數(shù)的變化趨勢，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行的異常情況，便于快速調(diào)整實驗方案，同時也為實驗數(shù)據(jù)的后續(xù)分析和處理提供了便利。
熱力循環(huán)動畫演示 ：通過熱力循環(huán)過程的動畫演示，將抽象的熱泵原理和制冷循環(huán)過程直觀地展現(xiàn)出來，有助于學(xué)生和其他實驗人員更好地理解系統(tǒng)的工作機制，增強教學(xué)效果和實驗體驗。
二、技術(shù)性能
輸入電源 ：單相三線～220V±10% 50Hz，適應(yīng)常見的實驗室電源環(huán)境，確保系統(tǒng)在穩(wěn)定的電源供應(yīng)下正常運行。
工作環(huán)境 ：溫度范圍 - 10℃～+40℃，相對濕度低于 85%(25℃)，海拔小于 4000m，能夠在較為惡劣的環(huán)境條件下正常工作，保證了設(shè)備在不同地區(qū)和不同季節(jié)的通用性和可靠性。
裝置容量 ：小于等于 1.5kVA，合理控制裝置容量，在滿足實驗需求的同時，降低了設(shè)備的能耗和運行成本，提高了能源利用效率。
制冷劑 ：采用 R22 制冷劑，該制冷劑具有良好的制冷性能和熱力學(xué)特性，能夠滿足熱泵系統(tǒng)在常規(guī)工況下的制冷需求，且在市場上具有較高的可獲得性，便于設(shè)備的維護和補充。
制熱量 ：4kW，能夠為實驗提供足夠的制熱功率，滿足教學(xué)和科研過程中對熱泵制熱性能的研究要求，同時可根據(jù)實際需要進行適當(dāng)調(diào)整和擴展。
重量與外形尺寸 ：重量 200kg，外形尺寸約為 150cm×70cm×164cm，緊湊的設(shè)計使其便于在實驗室中安裝和移動，節(jié)省空間，同時保證了設(shè)備的穩(wěn)定性和整體性。
安全保護 ：具備漏電壓、漏電流過流保護裝置，嚴格符合國家標準，為實驗人員和設(shè)備提供了全方位的安全保障，有效避免因電氣故障引發(fā)的安全事故，確保實驗過程的安全可靠。
三、主要配置
多重安全保護系統(tǒng) ：系統(tǒng)機組配備高低壓保護系統(tǒng)、過載保護等多種保護措施，能夠?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)運行狀態(tài)，及時應(yīng)對異常情況，確保設(shè)備長期穩(wěn)定運行，避免因設(shè)備故障中斷實驗教學(xué)進程，保障教學(xué)活動的順利開展。
優(yōu)質(zhì)熱交換器 ：采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼鍛造的熱交換器，具備高效的熱交換效率和卓越的安全性能。水箱運用先進的拉絲銀工藝制造，融合時尚與科技元素，外觀精美，其內(nèi)膽選用 304 不銹鋼材質(zhì)，具有出色的耐腐蝕性和耐用性，可抵御各種惡劣環(huán)境的侵蝕，延長設(shè)備使用壽命，確保實驗數(shù)據(jù)的準確性和穩(wěn)定性。
一體化實訓(xùn)裝置 ：整套實訓(xùn)裝置集成了空氣源熱泵熱機系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、故障模擬系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)，形成了一個結(jié)構(gòu)完整、功能齊全的有機整體。各系統(tǒng)之間協(xié)同工作，真實模擬熱泵系統(tǒng)的實際運行工況，為學(xué)生提供了全面、系統(tǒng)的實訓(xùn)平臺，滿足不同層次的實訓(xùn)教學(xué)需求。
直觀展示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理 ：實訓(xùn)裝置直觀展示了熱泵型熱水器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理，實驗人員可清晰觀察到制熱循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成以及主要部件的實物形態(tài)。同時，裝置配備交流電壓表、交流電流表、溫度表、真空壓力表等多種儀表，使熱泵系統(tǒng)的實時工作狀態(tài)一目了然，便于學(xué)生進行現(xiàn)場觀測和數(shù)據(jù)記錄，加深對熱泵技術(shù)的理解和掌握。
科學(xué)合理的設(shè)備管路設(shè)計 ：在不改變原有制冷管路性能的基礎(chǔ)上，對管路進行了優(yōu)化布局和合理移動，將其安裝在實驗臺上，并增設(shè)了高低壓力保護器、工質(zhì)液體可視鏡等裝置。管路采用不同顏色標識，高壓管為紅色，低壓管為藍色，提高了管路的辨識度，便于操作和維護，同時也增強了系統(tǒng)的安全性和可靠性，有效防止誤操作引發(fā)的事故。
制冷劑調(diào)節(jié)流量控制系統(tǒng) ：該系統(tǒng)專門用于空調(diào)系統(tǒng)中節(jié)流的開度控制，可替代傳統(tǒng)的熱力膨脹閥和毛細管，實現(xiàn)對溫度和制冷劑流量的精確控制，具有顯著的節(jié)能效果。通過自動調(diào)節(jié)制冷劑流量，系統(tǒng)能夠快速制冷、精確控溫，滿足不同實驗場景下的溫度需求。其具備可逆性，能夠在制冷和制熱狀態(tài)下實現(xiàn)流量的自動控制，提高了設(shè)備的適應(yīng)性和靈活性。系統(tǒng)還配備了多點溫度檢測功能，可同時監(jiān)測制冷蒸發(fā)器進口溫度、制熱蒸發(fā)器進口溫度和回氣管溫度等關(guān)鍵參數(shù)，并能手動查詢顯示。一旦傳感器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將自動顯示故障代碼，便于快速定位和排除故障?？刂破鲀?nèi)的所有與控制相關(guān)的溫度參數(shù)和時間參數(shù)均可根據(jù)實驗需求進行調(diào)整，以適應(yīng)不同的機組或節(jié)流設(shè)備。此外，系統(tǒng)支持溫度和開度的實時查詢顯示，并提供手動調(diào)節(jié)功能，方便在機組開發(fā)和調(diào)試階段獲取有效的試驗數(shù)據(jù)。在制冷自動調(diào)節(jié)過程中，當(dāng)對應(yīng)壓縮機關(guān)閉時，保持當(dāng)前開度值不變；壓縮機啟動后，閥控制器依據(jù)設(shè)定的溫差（△T = T 回氣 - T 制冷）每隔 60S 時間調(diào)整一次開度。同時，設(shè)置查詢鍵可方便查詢關(guān)鍵點管路溫度，輔助設(shè)定調(diào)試溫度。數(shù)碼管顯示器則實時在線顯示流量開度、溫度以及故障代碼等信息，為實驗操作提供了直觀的參考依據(jù)。
冷凝器與換熱器 ：配備 1 只冷凝器和 1 只換熱器，均采用水冷方式進行冷卻，確保良好的冷卻效果和穩(wěn)定的溫度控制，從而提高系統(tǒng)的制冷和制熱性能，保證實驗數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。
蒸發(fā)器 ：配備 1 只蒸發(fā)器，采用水冷冷卻方式，與冷凝器和換熱器協(xié)同工作，實現(xiàn)制冷循環(huán)過程中的熱量交換，為熱泵系統(tǒng)的正常運行提供保障。
流量計 ：安裝了 2 只轉(zhuǎn)子流量計，用于精確測量系統(tǒng)的流量參數(shù)，為系統(tǒng)的性能評估和優(yōu)化提供準確的數(shù)據(jù)支持，幫助實驗人員深入分析熱泵系統(tǒng)的運行特性。
水泵 ：配備了 2 只銹鋼水泵，銹鋼材質(zhì)具有良好的耐腐蝕性和可靠性，確保系統(tǒng)的水循環(huán)穩(wěn)定可靠，為熱泵系統(tǒng)的冷卻和制熱過程提供穩(wěn)定的水流支持。
壓縮機變頻控制模塊 ：配備了一套壓縮機變頻控制模塊，實現(xiàn)對壓縮機的變頻控制功能，滿足系統(tǒng)在不同工況下的運行需求，提高系統(tǒng)的能效比和運行穩(wěn)定性，是研究變頻熱泵技術(shù)的重要組成部分。
溫度采集系統(tǒng) ：配備了一套 16 通道的溫度采集系統(tǒng)，采用觸摸屏顯示方式，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)實時更新、存儲和曲線顯示功能。實驗人員可通過直觀的觸摸屏界面實時查看溫度變化曲線，方便對熱泵系統(tǒng)的溫度變化進行實時跟蹤和分析，及時調(diào)整實驗參數(shù)，提高實驗效率和質(zhì)量。
四、系統(tǒng)功能
標準與變工況制冷制熱量實驗 ：可進行標準工況和變工況下的制冷量、制熱量實驗，全面評估熱泵系統(tǒng)在不同運行條件下的性能表現(xiàn)，為研究熱泵系統(tǒng)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性提供了豐富的實驗數(shù)據(jù)，有助于深入了解系統(tǒng)在各種實際應(yīng)用場景中的運行特性。
模擬參數(shù)變化對性能的影響 ：能夠模擬產(chǎn)生各制冷系統(tǒng)參數(shù)變化，如制冷劑流量、蒸發(fā)溫度、冷凝溫度等，并研究這些參數(shù)變化對制冷性能和制熱能效比的影響。通過實驗，可以找出影響熱泵系統(tǒng)效率的關(guān)鍵因素，為優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計和控制策略提供理論依據(jù)，從而提高系統(tǒng)的整體性能和節(jié)能效果。
系統(tǒng)性能參數(shù)計算 ：系統(tǒng)具備自動計算主要性能參數(shù)的功能，如制冷量、制熱量、能效比等，減少了人工計算的誤差和工作量，提高了實驗數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。同時，計算結(jié)果可及時存儲和顯示，方便實驗人員進行數(shù)據(jù)分析和整理，為實驗報告的撰寫和研究成果的總結(jié)提供便利。
定頻壓縮機性能測試 ：針對定頻壓縮機，系統(tǒng)提供專門的性能測試功能，能夠全面、準確地評估定頻壓縮機在不同運行工況下的性能指標，包括功率、效率、制冷量等。這對于研究定頻壓縮機的應(yīng)用特性、改進措施以及與變頻壓縮機的性能對比具有重要意義，為熱泵系統(tǒng)中壓縮機選型和控制策略制定提供了有力支持。
制冷循環(huán)與熱泵演示 ：系統(tǒng)可進行制冷循環(huán)過程和熱泵演示，實驗人員能夠直觀地觀察到制冷工質(zhì)的蒸發(fā)、冷凝過程以及壓縮機的工作狀態(tài)。這種直觀的演示方式不僅增強了教學(xué)效果，使學(xué)生更容易理解熱泵系統(tǒng)的運行原理和工作流程，而且有助于實驗人員在實際操作中更好地掌握系統(tǒng)的運行特點和調(diào)試方法。
變頻壓縮機性能測試 ：隨著變頻技術(shù)在熱泵系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，系統(tǒng)特別設(shè)計了變頻壓縮機性能測試功能。通過對變頻壓縮機在不同頻率和負載條件下的性能測試，可以深入研究變頻壓縮機的運行特性，如能效變化、調(diào)速性能等，為優(yōu)化變頻熱泵系統(tǒng)的控制策略、提高系統(tǒng)性能和節(jié)能效果提供了實驗依據(jù)，推動變頻熱泵技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新。
電子膨脹閥調(diào)試 ：電子膨脹閥作為熱泵系統(tǒng)中的關(guān)鍵控制部件，其調(diào)試效果直接影響系統(tǒng)的制冷和制熱性能。系統(tǒng)提供了電子膨脹閥的調(diào)試功能，實驗人員可根據(jù)不同的實驗需求和系統(tǒng)工況，對電子膨脹閥進行精確調(diào)試，包括開度調(diào)節(jié)、控制算法驗證等，以實現(xiàn)最佳的系統(tǒng)性能和節(jié)能效果。這一功能為研究電子膨脹閥的控制特性、優(yōu)化熱泵系統(tǒng)的制冷劑流量調(diào)節(jié)提供了有力支持，有助于提高熱泵系統(tǒng)的整體性能和可靠性。
