空调蓄冷多功能实验装置的研制及应用

    空调蓄冷多功能实验装置是制冷空调重要的测试设备。为了推动我国空调蓄冷事业的发展,开发新产品,培养学生的实验动手能力,自行研制了这套实验装置。该实验装置是由风冷机组和水冷机组两个独立的实验系统构成,在风冷机组上可以进行水蓄冷、放冷;高温相变材料蓄冷、放冷;制冷系统过冷循环;毛细管和膨胀阀节流等性能实验。在水冷机组上可以进行冰蓄冷、放冷特性实验;同时还可进行制冷系统冷量、功率及效率的测量。

    1　风冷冷水机组实验装置

    风冷冷水机组实验装置主要包括制冷系统和蓄冷系统两部分。制冷系统由压缩机、风冷冷凝器、毛细管、膨胀阀、过冷器及板式蒸发器构成;蓄冷系统由水蓄冷器、高温相变蓄冷器、量热器及风机盘管等构成。风冷冷水机组实验系统的流程参见图1,在该系统中可进行如下实验:

　　(1)测量制冷系统冷量时,阀门F₁、F₄、F₅开启,启动水泵1;

    (2)制冷系统单独向风机盘管供冷时,阀门F₁、F₇、F₈开启,启动水泵1;

    (3)制冷系统单独向高温相变蓄冷器充冷时,阀门F₁、F₁₀、F₁₁,启动水泵1;

    (4)制冷系统单独向水蓄冷器充冷时,阀门F₁、F₁₄、F₁₅开启,启动水泵1;

    (5)高温相变蓄冷器向过冷器供冷水时,阀门F₂、F₁₂、F₁₃开启,启动水泵2;

    (6)水蓄冷器向过冷器供冷水时,阀门F₂、F₁₆、F₁₇开启,开水泵2;

    (7)高温相变蓄冷器单独向风机盘管供冷时,阀门F₃、F₈、F₉、F₁₃开启,启动水泵2;

    (8)制冷系统和高温相变蓄冷器并联向风机盘管供冷时,阀门F₁、F₇、F₈和F₃、F₉、F₁₃开启,启动水泵1和水泵2;

    (9)制冷系统和高温相变蓄冷器串联向风机盘管供冷时,阀门F₁、F₈、F₉、F₁₀开启,启动水泵1;

    (10)若运行制冷系统,再依次开启电磁阀、冷凝器风机及压缩机。

    1.1　制冷系统

    该制冷系统的名义工况制冷量为6kW,冷凝器采用风冷强制散热,蒸发器采用高效的板式换热器,节流机构为毛细管和膨胀阀,在制冷系统中并联安装,既可以各自独立使用,又可以联合使用,这样,能够测出毛细管和膨胀阀对制冷系统性能的影响。另外,在冷凝器出口和膨胀阀入口之间加装了一台板式换热器,它起过冷器的作用,分别利用水蓄冷桶和高温相变蓄冷槽储存的一部分冷量和性能系数(COP)。