[发明专利]一种桌面型空空板翅式热交换器性能测试装置

说明书

本发明提供一种基于半导体热泵的桌面型空空板翅式热交换器性能测试装置。包括冷空气风道、热空气风道、风机、回热器、半导体热泵、测试热交换器、流量传感器、温度传感器和压力传感器，环境空气流经冷空气风道依次通过风机、测试热交换器的冷侧和回热器的热侧，环境空气流经热空气风道依次通过风机、回热器的冷侧、半导体热泵的热侧、测试热交换器的热侧和半导体热泵的冷侧，利用了热泵供热技术，相对电加热更加高效节能，尤其实现能量补偿，高效节能，又避免了热源的直排造成极大的能源浪费和环境热污染。本发明灵活方便、结构紧凑、节能减排、噪音低、能实现空空热交换器的热工性能和阻力特性测试，广泛适用于热交换器的实验教学需求。

技术领域

本发明涉及一种桌面型空空板翅式热交换器性能测试装置，特别是一种基于半导体热泵的桌面型空空板翅式热交换器性能测试实验装置。

背景技术

当前，实验室面积紧张、设备老化是高校的普遍现象，实验室即使循环使用和公用安排也变得十分拥挤，实验台架布置已成为奢望。

目前，空空热交换器性能测试装置采用电加热，耗能大；并且热空气直接排空，热污染和热浪费严重，效率低、不环保。

半导体热泵可实现高效制热，体积小、噪音低、无机械运动部件，控制简单方便。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术无法适应节能减排以及实验室场地限制的缺陷，提供一种基于半导体热泵的桌面型空空板翅式热交换器性能测试装置，适用于热交换器的实验教学需求。

为实现发明目的，本发明的技术方案是一种桌面型空空板翅式热交换器性能测试装置。包括冷空气风道、热空气风道、风机、回热器、半导体热泵、测试热交换器、流量传感器、温度传感器和压力传感器，所述冷空气风道为水平U型通道，所述冷空气风道的进口和出口为同一水平布置，环境空气流经所述冷空气风道依次通过所述风机、所述测试热交换器的冷侧和所述回热器的热侧，所述热空气风道为水平U型通道，所述热空气风道的进口在下，所述热空气风道的出口在上，环境空气流经所述热空气风道依次通过所述风机、所述回热器的冷侧、所述半导体热泵的热侧、所述测试热交换器的热侧和所述半导体热泵的冷侧，所述热空气风道的弯折处在所述测试热交换器的热侧后和所述半导体热泵的冷侧前，所述冷空气风道与所述热空气通道交叉放置，交叉位置为所述回热器和所述测试热交换器，所述风机后布置有所述流量传感器，所述测试热交换器的冷侧和所述测试热交换器的热侧的进口和出口分别布置有所述温度传感器和所述压力传感器，所述风机分别提供所述冷空气风道和所述热空气风道的循环动力，所述风机通过变工况进行流量调节，所述回热器是空空板翅式热交换器，所述回热器实现所述冷空气风道空气和所述热空气风道空气间的余热利用，所述测试热交换器是空空板翅式热交换器，所述半导体热泵加热空气至测试所需温度参数，所述流量传感器用于相应位置流量的采集和指示，所述温度传感器用于相应位置温度的采集和指示，所述压力传感器用于相应位置压力的采集和指示。

所述冷空气风道和所述热空气风道优选是有机玻璃等透明隔热材料制成，方便观察和演示；所述风机优选是变频离心式风机。

利用上述桌面型空空板翅式热交换器性能测试装置进行热工性能测试的方法一步骤如下，根据测试工况要求通过改变所述冷空气风道和所述热空气风道的流量以及所述测试热交换器热侧的进口温度；待工况稳定后，分别记录所述冷空气风道和所述热空气风道的流量以及所述测试热交换器冷热侧进口温度和出口温度的当前数值；根据热平衡方程式计算换热量，根据进出口温度计算对数平均温差，根据传热方程式计算传热系数，得到传热系数与流速的关系，即所述测试热交换器的传热性能曲线。