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实验五 水源热泵冷热源机组性能测定实验 一．实验目的 1.通过实验熟悉和掌握水源热泵机组的结构、 工作原理，测定其制冷量、总输入功率和计算机组的能效比； 2.采用量热器法测定机组的冷凝热量； 3.根据实际实验数据,验证机组的能量平衡； 二．实验原理 1.水源热泵机组制冷量测定原理 采用第二制冷剂（水）量热器法。测试机组制冷量是指通过单位时间内制冷剂在机组冷却器中从第二制冷剂（冷冻水）中吸收的热量，数值上等于冷冻水质量流量乘以蒸发器进、出口冷冻水温差。机组总输入功率即机组消耗的总功率，为压缩机电动机输入功率等的总和，能效比（EER）是机组制冷量与机组总输入功率的比值。 1) 公式(1) 其中：Q——制冷量，(kW) Lw——流经蒸发器的水量(kg/s) Cp——水的定压比热(4.18kJ/kg. ℃) Δt——蒸发器进出口温差(℃) 2)在控制屏面上直接读取冷水机组的总输入功率N； 3) 公式(2) 2.水源热泵机组的冷凝热量测定原理 采用量热器法。冷凝热量是指通过单位时间内制冷剂在冷凝器中排放给冷却水的热量。 公式(3) 其中：Qk——冷凝热量，(kW) Lm——冷却水质量流量(kg/s) Cp——水的定压比热(4.18kJ/kg. ℃) tw2——冷却水出水温度，(℃) tw1——冷却水进水温度，（℃） 3.水源热泵机组的能量平衡率 公式(4) 其中：K——能量平衡率 Q——制冷量，(kW) N——机组功率，(kW) Qk——冷凝热量，(kW) 三．实验装置 四．实验步骤 1.了解、熟悉本实验原理和实验装置图； 2.了解并学会使用相关设备和测量仪器，之后着手进行实验（在触摸屏上操作）； 3. 选用自动控制模式，通过系统设定，设定冷冻水的出水温度t1，开启空调箱风机设定出风风速V1，开启风机盘管，最后开启压缩机。 3.1.水源热泵机组制冷量： a)待整个系统运行稳定，温度波动不超过±0.1℃时，开始进行测量； b)用电磁流量计测量蒸发器内冷冻水流量，用铂电阻PT100测量冷冻水进出水温度，用压力表测压缩机吸排气压力，每隔5分钟记录一组数据（从控制屏面中直接读取），共记录10组数据； c)在控制屏面上读取并记录机组总输入功率N。 3.2.水源热泵机组冷凝热量： a)待整个系统运行稳定，温度波动不超过±0.1℃时，开始进行测量； b)用电磁流量计测量冷却水流量，用铂电阻PT100测量冷却水进出口温度，隔5分钟记录一组数据（从控制屏面中直接读取），共记录10组数据； 4．选用手动控制模式，通过系统设定，设定冷冻水的出水温度t2（t2﹥t1），通过手动模式设定压缩机的频率（其值应为自动模式下系统稳定时的数值），开启空调箱风机设定出风风速V2（V2﹥V1）开启风机盘管，然后开启压缩机。待系统稳定之后，按上述3.1和3.2记录实验数据。 5．实验完毕，依次关闭热泵机组压缩机、风机盘管机组、组合式空调机组，冷冻水、冷却水补水阀，最后关闭总电源开关。 五．实验思考 1.水源热泵的冷凝热量与机组的制冷量之间有什么关系？ 2.冷凝器水量减少会对机组运行产生什么结果？ 3.水源热泵的能效比与运行中的哪些性能有关？ 六．实验数据 实验日期： 测试人员： 室外气温： 室外气压： 序号 测试时间 压缩机 冷凝器 蒸发器 功率 KW 能效比 吸气压力MPa 排气压力MPa 水量 m3/h 进口水温 ℃ 出口水温 ℃ 冷凝热量 KW 水量 m3/h 进口水温 ℃ 出口水温 ℃ 制冷量 KW 计算公式 Q=LwCpΔt