[发明专利]一种变频热泵机组自动控制教学实验装置及性能实验方法

说明书

本发明提供一种变频热泵机组自动控制教学实验装置及性能实验方法，压缩机变频器与变频压缩机的电机电连接；变频压缩机出口与四通阀的第一接口连通，四通阀的第二接口与冷凝器的第一接口连通，冷凝器的第二接口与回热器的第一接口连通，回热器的第二接口和电子膨胀阀进口连通，电子膨胀阀出口与蒸发器的第一接口连通，蒸发器的第二接口与四通阀的第三接口连通，四通阀的第四接口与回热器的第三接口连通，回热器的第四接口与气液分离器进口连通，气液分离器出口与变频压缩机进口连通。本发明提供的一种变频热泵机组自动控制教学实验装置及性能实验方法，能实现制冷和制热功能，便于学生对制冷机组及热泵机组的性能影响因素进行定量分析。

技术领域

本发明属于教学实验设备技术领域，具体来说，涉及一种变频热泵机组自动控制教学实验装置及性能实验方法。

背景技术

目前现有技术中，大多都是针对于制冷系统变工况性能的实验类教学装置，且试验台控制策略控制算法是不可读写的。实验装置通过手动调节冷冻水水量，待学生观测到液位计稳定后，分别读取冷冻水管路系统上安装的热工测量仪表的读数(包括进、出口温度和进水管上的流量计)，并利用相关计算公式，手算出制冷系统的性能系数。该装置的主要组成包括压缩机、冷凝器、热力膨胀阀、蒸发器、冷冻水进水管、出水管、闸阀、温度计和流量计。但是存在以下缺陷：

缺陷一，目前教学中要求能实现制冷和制热功能时，分别对制冷机组及热泵机组的性能变化的影响因素进行定量分析，而目前的实验装置只能实现单一的制冷系统性能的评价；

缺陷二，不能实现对于多工况以及变工况的设备性能的状态监测，学生无法得到在变工况情况下的实时数据及历史数据；

缺陷三，目前实验系统中使用的阀门是手动调节阀，测量仪表是传统的热工测量仪表，实验过程容易受到学生操作的影响，实验数据误差大；

缺陷四，目前的实验装置对压缩机的控制只是启停，未能实现智能化控制。目前工程实践项目中，市场上的对于热泵机组(冷水机组)产品的控制都是黑箱，即控制逻辑是预设写好的，独立形成模块，学生不能充分理解其硬件组成以及控制逻辑关系，不能理解部件之间的耦合关系，不能直观地充分理解、掌握变工况时，各参数之间的变化关系，从而不能提出科学、合理的降低设备能耗的技术措施。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种变频热泵机组自动控制教学实验装置及性能实验方法，能实现制冷和制热功能，便于学生对制冷机组及热泵机组的性能变化的影响因素进行定量分析。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种变频热泵机组自动控制教学实验装置，包括变频压缩机、压缩机变频器、四通阀、冷凝器、回热器、电子膨胀阀、蒸发器和气液分离器，所述压缩机变频器与变频压缩机的电机电连接；所述变频压缩机出口与四通阀的第一接口连通，四通阀的第二接口与冷凝器的第一接口连通，冷凝器的第二接口与回热器的第一接口通过依次连通的第一管路、第二管路和第三管路连通，回热器的第二接口和电子膨胀阀进口连通，电子膨胀阀出口与蒸发器的第一接口通过依次连通的第四管路、第五管路和第六管路连通，蒸发器的第二接口与四通阀的第三接口连通，四通阀的第四接口与回热器的第三接口连通，回热器的第四接口与气液分离器进口连通，气液分离器出口与变频压缩机进口连通；第一管路和第二管路的连通口与第四管路和第五管路的连通口之间通过第七管路连通；第二管路和第三管路的连通口与第五管路和第六管路的连通口之间通过第八管路连通；