1、CO2熱泵熱水器實驗步驟及控制方案一、實驗?zāi)康尼槍O2熱泵熱水器系統(tǒng)進行性能分析，梳理各影響因子對系統(tǒng)性能制熱系統(tǒng)COP的關(guān)系。二、實驗材料CO2實驗臺（雙級變頻滾動轉(zhuǎn)子式壓縮機）、高低壓精密壓力表、測溫?zé)犭娕?、功率變送器、風(fēng)機及調(diào)壓器、單相自吸泵、溫控儀NA8810等。三、實驗原理圖1實驗原理簡圖如上圖1所示，圖中用白色線條所示的為系統(tǒng)設(shè)備；黃色線條為銅管，銅管里為制冷劑CO2；粉紅色線條為空氣，由風(fēng)機提供；藍色線條為水。系統(tǒng)可分為三個部分：黃色制冷劑CO2循環(huán)、藍色水循環(huán)、粉紅色空氣部分。1、黃色制冷劑CO2循環(huán)制冷劑CO2首先經(jīng)過壓縮機處理，變成為高溫高壓CO2氣體；經(jīng)過氣體冷卻器時將

2、熱量傳給流經(jīng)氣體冷卻器的17冷水，變成低溫高壓的CO2氣體；經(jīng)過節(jié)流閥時，通過節(jié)流作用，使CO2氣體冷卻降壓，得到低溫低壓的CO2氣液混合體；經(jīng)過蒸發(fā)器時，通過吸收空氣的熱量變?yōu)楦邷氐蛪旱腃O2氣體，但仍有部分液體；最后再通過氣液分離器保證只讓氣體CO2進入壓縮機再一次循環(huán)。2、藍色水循環(huán)經(jīng)過恒溫水箱處理，使得出水為17冷水；利用單相自吸泵將17冷水引入氣體冷卻器與制冷劑CO2進行換熱，得到高溫?zé)崴?；再回到恒溫水箱進入下一循環(huán)。3、粉紅色空氣部分主要是利用室外空氣，吸收空氣中熱量。注：恒溫水箱設(shè)備已有能環(huán)實驗室102可提供，室外側(cè)空氣狀態(tài)由能環(huán)恒溫恒濕實驗室101可提供模擬。四、實驗步驟1、開

3、啟恒溫水箱設(shè)備電源，制取所需要的進水水溫；保證水進入氣冷器處的閥門開啟最大，打開系統(tǒng)進水閥門；開啟單相自吸泵，使所需水溫的冷水流通氣體冷卻器。2、開啟焓差實驗室中室外側(cè)系統(tǒng)電源，模擬所需要的空氣狀態(tài)；開啟風(fēng)機，讓所需狀態(tài)的空氣流過蒸發(fā)器。3、打開電腦Excel，開啟數(shù)據(jù)采集儀系統(tǒng)。4、確認手動節(jié)流閥閥門開啟最大，啟動壓縮機電源；5、調(diào)節(jié)進水閥門開度以改變水流量、調(diào)節(jié)風(fēng)機調(diào)壓器以改變風(fēng)速、調(diào)節(jié)壓縮機頻率以改變壓縮機轉(zhuǎn)速，從而改變實驗工況。6、每次實驗工況調(diào)節(jié)完后等系統(tǒng)穩(wěn)定30min，再進行數(shù)據(jù)采集：7、實驗完成后，先保存實驗數(shù)據(jù)，關(guān)閉數(shù)據(jù)采集儀；再關(guān)閉壓縮機電源；然后才能關(guān)閉單相自吸泵和風(fēng)機電源

4、；最后關(guān)閉恒溫水箱設(shè)備和室外側(cè)空氣模擬系統(tǒng)。注：壓縮機需在風(fēng)機水泵啟動后才能啟動，需在風(fēng)機水泵關(guān)閉前就關(guān)閉。而風(fēng)機水泵啟停無前后邏輯關(guān)系。五、實驗系統(tǒng)電控制部分。圖2系統(tǒng)控制柜表盤圖溫度顯示屏為溫控儀NA8810顯示屏，其功能主要為測量壓縮機出口外壁溫度。當溫度超過設(shè)定溫度120時，壓縮機自動停機。變頻器旋鈕為調(diào)節(jié)壓縮機頻率。綠色啟動按鈕分別控制壓縮機、自吸泵、風(fēng)機的啟動；紅色停止按鈕分別控制壓縮機、自吸泵、風(fēng)機的停止。另外，功率計測量壓縮機的消耗功率。六、實驗數(shù)據(jù)1、數(shù)據(jù)采集如下表1、表2所示，每組工況等系統(tǒng)穩(wěn)定30min后進行數(shù)據(jù)采集工作，每隔10s采集一組數(shù)據(jù)，每個工況需采集100組數(shù)據(jù)

5、進行數(shù)據(jù)處理分析。表1實驗過程中需采集的數(shù)據(jù)項目名稱儀器銘牌功能用途量程采集方法溫度各布置測點溫度銅-康銅型（T型）熱電偶測溫度-200300采集儀壓力高壓側(cè)壓力山西陽泉中航牌精密壓力表測壓縮機出口CO2壓力0-16MPa讀數(shù)低壓側(cè)壓力山西陽泉中航牌精密壓力表測壓縮機進口CO2壓力0-10MPa讀數(shù)流量17供水上?？咸豄TLDE智能電磁流量計測恒溫水箱出水流量0-12m3/h讀數(shù)玻璃浮子流量計測進入CO2系統(tǒng)套管氣冷器的進水流量160L/h讀數(shù)蒸發(fā)器側(cè)風(fēng)速或風(fēng)量調(diào)壓器測蒸發(fā)器側(cè)風(fēng)機轉(zhuǎn)速0220V讀數(shù)頻率壓縮機頻率變頻壓縮機測壓縮機頻率20-60HZ采集儀功率壓縮機功率功率計測壓縮機消耗功率01000W采集儀、讀數(shù)溫度壓縮機保護裝置溫控儀NA8810測壓縮機出口外壁溫度-50150讀數(shù)表2因?qū)嶒灩r不同需要調(diào)節(jié)的儀器部位調(diào)節(jié)儀器部位影響參數(shù)節(jié)流閥開度整個系統(tǒng)溫度T、壓力P風(fēng)機處調(diào)壓器風(fēng)速即送風(fēng)量進水閥門開度水流量調(diào)位器旋鈕壓縮機頻率實驗室102恒溫水箱進水水溫實驗室101室外側(cè)模擬系統(tǒng)送風(fēng)溫濕度2、數(shù)據(jù)分析制熱系數(shù)