THRHRY實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)(2023年0810)

THRHRY-1型空氣源熱泵熱機(jī)實(shí)訓(xùn)考核裝置第THRHRY-1型空氣源熱泵熱機(jī)實(shí)訓(xùn)考核裝置第19頁(yè)天煌科技天煌教儀天煌科技天煌教儀實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)一、實(shí)訓(xùn)目的通過(guò)本實(shí)訓(xùn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生充分了解空氣源熱泵熱水器系統(tǒng)的構(gòu)造組成以及各局部元器件的作用，理解空氣源熱泵系統(tǒng)制取熱水的原理并能夠簡(jiǎn)要表達(dá)空氣源熱泵系統(tǒng)的制冷劑循環(huán)過(guò)程。二、實(shí)訓(xùn)設(shè)備THRHRY-1型空氣源熱泵熱機(jī)實(shí)訓(xùn)考核裝置 一臺(tái)三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1、熱泵的定義在自然現(xiàn)象中，我們知道熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體中去，不能自發(fā)地沿相反方向進(jìn)展。然而依據(jù)熱力學(xué)其次定律，假設(shè)以機(jī)械功為補(bǔ)償條件，熱量可以從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體中去，這種靠補(bǔ)償或消耗機(jī)械功，迫使熱量從低溫物體流向高溫物經(jīng)過(guò)電力做功，輸出可被人們所用的高品位熱的設(shè)備，是一種節(jié)能、環(huán)保、清潔的采溫存熱水設(shè)備，熱泵技術(shù)是近年來(lái)在全世界倍受關(guān)注的能源技術(shù)。2、空氣源熱泵熱水機(jī)的工作原理熱泵熱水機(jī)是目前世界上最先進(jìn)、能效比最高的熱水設(shè)備之一，它依據(jù)逆卡諾循環(huán)原理，承受電能驅(qū)動(dòng)，通過(guò)傳熱工質(zhì)把自然界的空氣中無(wú)法被利用的低品熱能有效吸取，并將其提升至可用的高品熱能并釋放到水中，對(duì)水進(jìn)展加熱的設(shè)備。在不同的運(yùn)行工況下熱泵熱水機(jī)組每消耗一度電就能從低溫?zé)嵩粗形?-6度電的熱量，節(jié)能效果格外顯著。3、空氣源熱泵系統(tǒng)的構(gòu)造組成空氣源熱泵系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器、噴液閥、低壓保護(hù)開(kāi)關(guān)、高壓保護(hù)開(kāi)關(guān)、換向閥以及室外風(fēng)扇等組成。下面分別表達(dá)其各部件的作用。壓縮機(jī)：壓縮機(jī)的作用是使制冷劑完成從低溫到高溫的轉(zhuǎn)變過(guò)程，到達(dá)制冷劑散熱凝露的目的。同時(shí)在整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)，壓縮機(jī)還是管路內(nèi)介質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力源，沒(méi)有它，系統(tǒng)不僅不制冷而且還失去了運(yùn)行的動(dòng)力?？梢哉f(shuō)壓縮機(jī)是整個(gè)空氣源熱泵系統(tǒng)的心臟。冷凝器和蒸發(fā)器：它們雖然叫法不一樣，但構(gòu)造類(lèi)似。它們都是在一排彎繞的管道上布滿(mǎn)散熱用的金屬薄片，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)外界與管道內(nèi)物質(zhì)的熱交換的裝置。冷凝器的作用是其中的水里。蒸發(fā)器與冷凝器正好相反，它是制冷劑由液態(tài)變成氣態(tài)〔即蒸發(fā)〕吸取熱量的場(chǎng)所。它承受風(fēng)冷帶式構(gòu)造，把經(jīng)節(jié)流閥流入的制冷劑液體蒸發(fā)成氣體，吸取環(huán)境空氣的熱量，從而到達(dá)制取熱水的目的。膨脹閥：膨脹閥的功能是將制冷劑的壓力降低使其簡(jiǎn)潔在蒸發(fā)器中蒸發(fā)。從冷凝器送來(lái)的中溫高壓液態(tài)制冷劑在毛細(xì)管處受到節(jié)流閥的阻礙作用，流速變的很慢，所以單位時(shí)間內(nèi)流出毛細(xì)管的制冷劑流量變小，將其壓力釋放，使其成為低溫低壓的液態(tài)制冷劑，再送入蒸發(fā)器。由于R-22制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)的排氣溫度和油溫比R-12和R-502制冷機(jī)組的排氣溫度和潤(rùn)滑油溫度過(guò)高，而且這個(gè)溫度會(huì)隨著運(yùn)行工況的進(jìn)一步惡化而升制冷劑與潤(rùn)滑油混合物的溫度上升問(wèn)題測(cè)到壓縮機(jī)的排氣端溫度過(guò)高時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出信號(hào)使噴液閥電磁線圈得電，接通電磁閥，的線圈以及制冷劑和潤(rùn)滑油的混合物進(jìn)展冷卻，使進(jìn)入蒸發(fā)器的液體制冷劑具有更低的溫和油溫上升問(wèn)題，另一方面，使制造本錢(qián)大大地降低。壓力開(kāi)關(guān)：本系統(tǒng)中承受的是YKYK-L和YK-HYK-L力開(kāi)關(guān)為常開(kāi)型開(kāi)關(guān)，YK-H型壓力開(kāi)關(guān)為常閉型開(kāi)關(guān)，該壓力開(kāi)關(guān)一般接在系統(tǒng)的排氣口或者吸氣口，用來(lái)檢測(cè)機(jī)組系統(tǒng)內(nèi)載冷劑的壓力，當(dāng)壓力系統(tǒng)內(nèi)的介質(zhì)〔液體或氣體〕壓力高于或低于壓力開(kāi)關(guān)的額定的安全壓力時(shí)該系統(tǒng)中承受的是YK-H室外風(fēng)扇：室外風(fēng)扇的主要作用就是強(qiáng)制室外機(jī)小范圍內(nèi)空氣形成對(duì)流，有利于室外機(jī)與室外空氣的熱交換，提高空氣源熱泵的性能。4、熱泵熱水機(jī)工作過(guò)程在空氣源機(jī)組制熱運(yùn)行時(shí)，壓縮機(jī)吸入低壓制冷劑氣體，經(jīng)壓縮增壓后排出高壓氣體，經(jīng)過(guò)四通閥至水換熱器，在水換熱器中高壓氣體放熱冷卻為高壓液體，而套管外的水被加熱，到達(dá)使用要求。高壓液體經(jīng)小分液頭集合后，經(jīng)枯燥過(guò)濾器去除水分和雜質(zhì)，再經(jīng)由視鏡后至膨脹閥，高壓液體經(jīng)膨脹閥后。減壓膨脹，變?yōu)榈蛪旱闹评鋭┮后w。均勻地進(jìn)入風(fēng)換熱器中，在此，制冷劑液體在換熱器銅管內(nèi)吸熱汽化，而銅管外由風(fēng)扇使空氣循環(huán)，供給熱源，低壓氣體在風(fēng)換熱器中汽化后，經(jīng)過(guò)四通換向閥后至壓縮機(jī)吸氣口，進(jìn)展一輪的氣體壓縮。至此，完成一個(gè)制熱循環(huán)。5、空氣源熱泵系統(tǒng)構(gòu)造示意圖空氣源熱泵系統(tǒng)構(gòu)造示意圖四、思考與練習(xí)1、空氣源熱泵系統(tǒng)與家用分體式空調(diào)系統(tǒng)有什么區(qū)分？2、空氣源熱泵系統(tǒng)的工作原理是什么？3、噴液閥的作用是什么？4、假設(shè)系統(tǒng)的節(jié)流閥堵塞會(huì)造成什么后果？一、實(shí)訓(xùn)目的1、了解空氣源熱泵機(jī)組節(jié)能的原理；2、學(xué)會(huì)計(jì)算空氣源熱泵機(jī)組的制熱量；3、學(xué)會(huì)分析熱泵機(jī)組的性能系數(shù)。二、實(shí)訓(xùn)設(shè)備THRHRY-1型空氣源熱泵熱機(jī)實(shí)訓(xùn)考核裝置 一臺(tái)三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1、空氣源熱泵系統(tǒng)的節(jié)能原理空氣源熱泵運(yùn)用逆卡諾循環(huán)原理，如以下圖所示，通過(guò)熱泵做功使熱媒〔冷媒〕產(chǎn)生物理相變〔液態(tài)—?dú)鈶B(tài)—液態(tài)〕，利用往復(fù)循環(huán)相變過(guò)程中不連續(xù)吸熱與放熱的特性，由吸熱裝置〔空氣換熱器〕吸取低溫?zé)嵩纯諝庵械臒崃?，通過(guò)專(zhuān)用熱交換器向冷水中不斷釋放熱量，使水溫漸漸上升。制熱過(guò)程中的電熱能量轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)550％以上。熱泵只需要消耗一小局部的機(jī)械能〔電能〕，就可以將處于低溫環(huán)境空氣中的熱量轉(zhuǎn)移到高溫環(huán)境的熱水器中，去加熱制取高溫的熱水。熱泵在工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化通過(guò)以下圖可以很好的表達(dá)出來(lái)。首先熱泵把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量QA在蒸發(fā)器中加以吸??；它本身消耗一局部能量，即壓縮機(jī)耗電QB；通過(guò)工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)在冷凝器中進(jìn)展放熱QC，QC=QA+QB，由此可以看出，熱泵輸出的能量為壓縮機(jī)做的功QB和熱泵從環(huán)境中吸取的熱量QA；因此，承受熱泵技術(shù)可以節(jié)約大量的電能。2、能效分析2、能效分析熱水器的能效用一次能源的熱轉(zhuǎn)換效率來(lái)評(píng)價(jià)，用ηP電)熱水器，其一次能源熱轉(zhuǎn)換效率即能效ηP等于其熱水器的熱效率ηeCOPηsηp=ηe?ηSηp=COP?ηS不同的家用熱水器，其能效或節(jié)能性各異。燃?xì)鉄崴鞯臒嵝室堰_(dá)80%左右，有的甚至已達(dá)85%，要進(jìn)一步提高效率較難，提高的幅度也不大，最多有5%的節(jié)能潛力。其中煤氣熱水器的熱效率ηe80%。但因煤氣是由煤或油轉(zhuǎn)化而來(lái)，其轉(zhuǎn)換效率ηS80%，因此煤氣熱水器的一次能源熱效率ηp80%×80%=64%，有時(shí)甚至更低。電熱水器的熱效率雖高達(dá)90~95%，而電熱水器的一次能源熱轉(zhuǎn)換效率都很低，即一次能源的發(fā)電效率很低。上海當(dāng)前電廠的平均發(fā)電效率37.5%，扣除電廠用電和傳輸損30%，因而電熱水器的一次能源熱效率ηp95%×30%=28.5%【2】。而空氣源熱泵熱水器僅COP3.530COP熱效率ηp3.5×30%=105%；空氣源熱泵熱水器年平均COP3.0，這樣，空氣源熱泵熱水器的年平均一次能源熱效率ηp3.0×30%=90%。因此空氣源熱泵熱水器系統(tǒng)能到達(dá)節(jié)能的目的。3、空氣源熱泵系統(tǒng)COP值的計(jì)算系統(tǒng)的性能系數(shù)COP完全取決于冷凝溫度Tc和蒸發(fā)溫度Te,公式如下下：TCOP冷

eTTc eCOP熱

T cTTc e由公式可以看出，制熱時(shí)隨著冷凝溫度的不斷上升，系統(tǒng)的COP值不斷減小，系統(tǒng)的冷凝溫度和蒸發(fā)溫度可以直接由溫度顯示模塊讀出。COP值(制冷效率)實(shí)際就是熱泵系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)的制熱量和輸入功率的比值，在一樣的工況下，其比值越大說(shuō)明這個(gè)熱泵系統(tǒng)的效率越高越節(jié)能；因此在做制冷系統(tǒng)COP值比較之前，首先要確定各個(gè)熱泵系統(tǒng)是否在一樣的工況之下，然后再進(jìn)展計(jì)算比較。四、思考與練習(xí)1、畫(huà)出COPCOP2、試計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)該熱泵系統(tǒng)的制熱量并與電熱水器相比較，分析熱泵熱水器的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。3、試分析空氣源熱泵熱水器的節(jié)能原理。4、空氣源熱泵熱水器是否違反了能量守恒定律？一、實(shí)訓(xùn)目的1、生疏并了解空氣源熱泵熱機(jī)系統(tǒng)的工作原理；2、了解熱泵機(jī)組的電氣掌握系統(tǒng)的原理；3、能夠?qū)岜脵C(jī)組運(yùn)行過(guò)程中消滅的問(wèn)題進(jìn)展理論的分析并能夠找出解決問(wèn)題的方法，進(jìn)一步提高學(xué)生的修理操作技能。二、實(shí)訓(xùn)設(shè)備THRHRY-1空氣源熱泵熱機(jī)實(shí)訓(xùn)考核裝置 一臺(tái)小型萬(wàn)用電表 一個(gè)三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1、故障的設(shè)置與排解24實(shí)訓(xùn)操作時(shí)，可以先設(shè)置故障點(diǎn)，然后開(kāi)機(jī)運(yùn)行，針對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)展分析，確定故障存在的位置，排解故障。具體故障設(shè)置如下：K1K2K3K4K5K6K7K8K9K10K11K12K13K14K15

模擬變壓器副邊無(wú)輸出模擬整流橋壞，無(wú)12V輸出78055V模擬環(huán)境溫度傳感器壞模擬排氣管溫度傳感器壞模擬水箱溫度傳感器壞模擬高壓保護(hù)開(kāi)關(guān)壞模擬低壓保護(hù)開(kāi)關(guān)壞LM3391Q1模擬水流開(kāi)關(guān)壞模擬單片機(jī)26腳無(wú)輸出模擬單片機(jī)25腳無(wú)輸出模擬單片機(jī)24腳無(wú)輸出

整個(gè)系統(tǒng)不工作壓縮機(jī)不能運(yùn)行掌握器無(wú)法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展掌握掌握器無(wú)法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展掌握水泵不工作，壓縮機(jī)不能運(yùn)行200316腳無(wú)低電平輸出200315腳無(wú)低電平輸出200314腳無(wú)低電平輸出THRHRY-1型空氣源熱泵熱機(jī)實(shí)訓(xùn)考核裝置THRHRY-1型空氣源熱泵熱機(jī)實(shí)訓(xùn)考核裝置第99頁(yè)天煌科技天煌教儀天煌科技天煌教儀K16K16模擬單片機(jī)23腳無(wú)輸出200313K17模擬單片機(jī)21腳無(wú)輸出200311K18模擬單片機(jī)20腳無(wú)輸出200310K1