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《热泵技术》 课程实验教学讲义 大连理工大学土木水利实验教学中心 建筑环境与设备工程实验室 2012年10月 热泵制热性能实验 （一）实验目的 1) 掌握双级和单级空气源热泵压缩系统的工作原理 2) 掌握实际热泵循环效率的影响因素和变工况时系统性能变化规律 3) 了解变容量特性对双级压缩热泵性能影响 4) 了解节流机构开度对双级压缩热泵机组中间补气量以及系统性能的影响 （二）实验内容 1) 根据实验测得的参数绘制制冷剂循环的压焓图。 2) 观察室外环境温度对热泵机组制热量和性能的影响，分析空气源热泵低温 适应性。 3) 节流装置的工作特性分析 （三）实验原理 热泵基础 热泵常采用电能驱动，从低温热源中吸取热量，并将其传输给高温热源以 供使用，传输到高温热源中的热量不仅大于所消耗的能量，而且大于从低温热 源中吸收的能量。在标准工况下，热泵系统消耗一个单位的能量，从低温热源 中提取两个单位的能量，合在一起输出三个单位的能量（见图 1）。热泵机组 主要由四部分构成，分别是压缩机，加热盘管（即冷凝器）、膨胀阀、吸热盘 管（即蒸发器）（见图2 ）。 图 1 热泵原理示意图 图2 热泵机组基本构成 1 双级压缩热泵循环 本实验台采用的一次节流不完全中间冷却的双级压缩制冷/热泵循环如图 3 所示。 (a) (b) 图3 一次节流不完全中间冷却的双级压缩制冷/热泵循环 压缩过程分两阶段进行： 低压级压缩 高压级压缩 蒸发压力 中间压力 冷凝压力 1. 来自蒸发器的低温制冷剂蒸气（压力为 P0 ）先进入低压级压缩机，在其 中压缩到中间压力Pm 2. 经过中间冷却器冷却，冷却为过热蒸气 3. 再进入高压级压缩机，将其压缩为冷凝压力 Pk ，排入冷凝器中 1）单位质量制冷量： q ＝h －h kJ/kg 0 1 8 2 ）单位容积制冷量： q ＝q / v kJ/ m3 v 0 1 3 ）单位冷凝热负荷： q ＝h －h kJ/kg k 4 5 4 ）低压级单位理论压缩功： w ＝h －h kJ/kg 0d 2 1 5 ）高压级单位理论压缩功： w ＝h －h kJ/kg 0g 4 3 6 ）低压级制冷剂的质量流量： M ＝Q / q kg/s Rd 0 0 h ′ −h 7 ）高压级制冷剂的质量流量： M Rg M Rd 3 7 kg/s h ′ −h