实验八 制冷制热循环
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1、单位质量制冷剂压缩机耗功：
2、单位质量制冷剂的制冷能力：
3、单位制冷供热能力：
4、理论循环制冷系数：
5、理论循环供热系数：
6、制冷系数和供热系数反应了制冷（热泵）装置运行的经济性，这两个系数越高，说明消耗单位的压缩功得到的冷量或热量就越多。
四、实验设备及主要技术参数
本实验采用集成化的制冷制热循环实验台，实验台的左部是家用空调实验台，不但可以实现室内的降温，还可通过四通换向阀交换改变蒸发器和冷凝器的功能，实现向室内的供热。实验台的右侧是家用电冰箱实验台。实验台的下面是测控系统，控制实验台的开关，测量实验台的循环参数。实验设备的主要技术参数见表1所示，实验台参考示意图如图3与图4表示。
表示制冷剂状态参数的图线有几种。前面分析蒸气压缩制冷循环时，使用的是制冷剂的温熵图。此图中热力过程线下面的面积为该过程所收受的热量，很直观，便于分析比较。但是，由于定压过程的吸热量、放热量以及绝热压缩过程压缩机的耗功量都可用过程初、终状态的比焓计算，所以，进行制冷循环的热力计算时，常采用压焓图。
图2压缩式理论制冷循环在压焓图上的表示
三、实验内容
家用空调器实验台的测量参数包括：高压侧压力、低压侧压力、压缩机吸气温度、压缩机排气温度、冷凝器温度、过冷温度、蒸发器温度、过热温度、室内温度和室外温度。
家用空调器实验台的测量参数包括：高压侧压力、低压侧压力、压缩机吸气温度、压缩机排气温度、冷凝器温度、过冷温度、蒸发器温度、过热温度、冷冻室温度和环境温度。
通过实验，分别测量不同设定温度下、不同运行方式时空调或冰箱的冷凝压力、蒸发压力、蒸发器出口过热温度 、压缩机吸气温度 、压缩机出口温度 、冷凝器出口过冷温度 ，再加上3到4是绝热节流过程，有 ，就可以把制冷循环表示在压焓图上，在图上查找各个状态点的焓就可以算出单位制冷剂压缩机理论耗功、单位质量制冷能力、单位质量供热能力：
5、重复测量三组数据后，关闭空调电源。
6、关闭实验台电源开关。
六、实验准备及预习要求
1、预习蒸气压缩式制冷循环和制热循环的热力学原理。
2、复习空气调节用制冷制热系统各个部件的功能。
3、做好实验数据记录表格。
七、实验报告内容及格式
1、实验目的
2、实验内容
3、实验装置
4、实验原理
5、实验步骤
6、实验结果与分析（包括实验数据处理、压焓图与误差分析）7、思考题
4、重复测量三组数据后，关闭空调电源。
（三）冰箱系统
1、开启实验台电源开关。
2、通过旋钮调整冰箱工作状态。
3、待冷冻室温度值稳定后，记录高压侧压力和低压侧压力值；由选择开关选择温度待测点，记录其数值。
4、重新设定新的冷冻室温度值，待室内温度值稳定后，记录高压侧压力和低压侧压力值；由选择开关选择待测点，记录相应的温度值。
图3空调制冷制热系统示意图
五、具体实验步骤
（一）空调制冷系统
1、开启实验台电源开关。
2、根据室内温度计所指定的温度值，对测温仪表进行微调，使其正常。
3、启动空调系统，选择模式为制冷，设定室内温度。
4、待室内温度值稳定后，记录高压侧压力和低压侧压力值；由选择开关选择温度待测点，记录其数值。
5、重新设定新的室内温度值，待室内温度值稳定后，记录高压侧压力和低压侧压力值；由选择开关选择待测点，记录相应的温度值。
压焓图的纵坐标是压力，为了使低压部分表示的清楚，采用对数坐标，即 ；横坐标是比焓。图2是在压焓图上表示蒸汽压缩式制冷的理论循环，图中1→2为绝热压缩过程。即定熵过程；2→3为制冷剂在冷凝器中的定压放热过程，其中2→2是放出过热热量，2→3是放出比潜热，3→3是放出过冷热量；3→4是节流过程，节流前后比焓不变；4→1为制冷剂在蒸发器内定压蒸发吸热过程。
实验八制冷制热循环
一、实验目的
1、熟悉并掌握蒸气压缩式制冷循环和制热循环；
2、针对家用空调器和冰箱，定量计算与分析制冷循环的制冷系数和制热循环的供热系数；
3、了解制冷与制热设备。
二、实验基本原理
制冷循环和制热循环是在逆卡诺循环的基础上发展起来的，实际的循环和逆卡诺循环是有区别的。对于蒸气压缩式制冷循环（制热循环），主要区别在于：用节流膨胀设备代替了逆卡诺循环中的膨胀机；压缩机主要工作在过热蒸气区；传热是在接近等压情况下的有温差的传热过程。下面的图1的温熵图表明了蒸气压缩式的理论制冷循环（制热循环）与逆卡诺循环的区别。
图1理论制冷循环（制热循环）同逆卡诺循环的区别
在逆卡诺循环中，循环是按照1-2-3-4-1的过程进行的，由等熵就绝热压缩过程（1-2）、等温压缩放热过程（2-3）、等熵绝热膨胀过程（3-4）、等温膨胀吸热过程（4-1）组成。 表示放热温度， 表示吸热温度。
在理论制冷循环中，循环也是按照1-2-2-3-4-1的过程进行的，循环的大部分是在制冷剂的两相区内完成，压缩过程在过热蒸气区内完成（认为是等熵压缩）；放热过程由于实际冷凝器的特点简化成等压的放热过程；制冷剂放热后变成液体状态，有时还有一定的过冷（图1的右图中的3点），由于用节流设备代替了膨胀机，所以3到4是一个熵增的节流过程；最后制冷剂在蒸发器中完成等温膨胀吸热过程。由于循环的吸热和放热大部分是在两相区内完成的，在两相区内等压线和等温线是重合的，因此定义蒸发器中的压力为蒸发压力，对应的饱和温度为蒸发温度；定义冷凝器中的压力为冷凝压力，对应的饱和温度为冷凝温度。
6、重复测量三组数据后，关闭空调电源。
（二）空调制热系统
1、在制冷测量结束关闭电源一段时间后，重新启动空调系统，选择模式为制热，设定室内温度。
2、待室内温度值稳定后，记录高压侧压力和低压侧压力值；由选择开关选择温度待测点，记录其数值。
3、重新设定新的室内温度值，待室内温度值稳定后，记录高压侧压力和低压侧压力值；由选择开关选择待测点，记录相应的温度值。
表1实验设备主要技术参数
项目系统
空调系统
冰箱系统
电源类型
IPH 200V~50Hz
IPH 200V~50Hz
额定功率（W）
600（制冷），700（制热）
100
额定Baidu Nhomakorabea流（A）
2.8（制冷），3.2（制热）
0.5
制冷剂
R22（氟利昂22）
R12（氟利昂12）
外形尺寸
823060（40）
593060（40）
2、单位质量制冷剂的制冷能力：
3、单位制冷供热能力：
4、理论循环制冷系数：
5、理论循环供热系数：
6、制冷系数和供热系数反应了制冷（热泵）装置运行的经济性，这两个系数越高，说明消耗单位的压缩功得到的冷量或热量就越多。
四、实验设备及主要技术参数
本实验采用集成化的制冷制热循环实验台，实验台的左部是家用空调实验台，不但可以实现室内的降温，还可通过四通换向阀交换改变蒸发器和冷凝器的功能，实现向室内的供热。实验台的右侧是家用电冰箱实验台。实验台的下面是测控系统，控制实验台的开关，测量实验台的循环参数。实验设备的主要技术参数见表1所示，实验台参考示意图如图3与图4表示。
表示制冷剂状态参数的图线有几种。前面分析蒸气压缩制冷循环时，使用的是制冷剂的温熵图。此图中热力过程线下面的面积为该过程所收受的热量，很直观，便于分析比较。但是，由于定压过程的吸热量、放热量以及绝热压缩过程压缩机的耗功量都可用过程初、终状态的比焓计算，所以，进行制冷循环的热力计算时，常采用压焓图。
图2压缩式理论制冷循环在压焓图上的表示
三、实验内容
家用空调器实验台的测量参数包括：高压侧压力、低压侧压力、压缩机吸气温度、压缩机排气温度、冷凝器温度、过冷温度、蒸发器温度、过热温度、室内温度和室外温度。
家用空调器实验台的测量参数包括：高压侧压力、低压侧压力、压缩机吸气温度、压缩机排气温度、冷凝器温度、过冷温度、蒸发器温度、过热温度、冷冻室温度和环境温度。
通过实验，分别测量不同设定温度下、不同运行方式时空调或冰箱的冷凝压力、蒸发压力、蒸发器出口过热温度 、压缩机吸气温度 、压缩机出口温度 、冷凝器出口过冷温度 ，再加上3到4是绝热节流过程，有 ，就可以把制冷循环表示在压焓图上，在图上查找各个状态点的焓就可以算出单位制冷剂压缩机理论耗功、单位质量制冷能力、单位质量供热能力：
5、重复测量三组数据后，关闭空调电源。
6、关闭实验台电源开关。
六、实验准备及预习要求
1、预习蒸气压缩式制冷循环和制热循环的热力学原理。
2、复习空气调节用制冷制热系统各个部件的功能。
3、做好实验数据记录表格。
七、实验报告内容及格式
1、实验目的
2、实验内容
3、实验装置
4、实验原理
5、实验步骤
6、实验结果与分析（包括实验数据处理、压焓图与误差分析）7、思考题
4、重复测量三组数据后，关闭空调电源。
（三）冰箱系统
1、开启实验台电源开关。
2、通过旋钮调整冰箱工作状态。
3、待冷冻室温度值稳定后，记录高压侧压力和低压侧压力值；由选择开关选择温度待测点，记录其数值。
4、重新设定新的冷冻室温度值，待室内温度值稳定后，记录高压侧压力和低压侧压力值；由选择开关选择待测点，记录相应的温度值。
图3空调制冷制热系统示意图
五、具体实验步骤
（一）空调制冷系统
1、开启实验台电源开关。
2、根据室内温度计所指定的温度值，对测温仪表进行微调，使其正常。
3、启动空调系统，选择模式为制冷，设定室内温度。
4、待室内温度值稳定后，记录高压侧压力和低压侧压力值；由选择开关选择温度待测点，记录其数值。
5、重新设定新的室内温度值，待室内温度值稳定后，记录高压侧压力和低压侧压力值；由选择开关选择待测点，记录相应的温度值。
压焓图的纵坐标是压力，为了使低压部分表示的清楚，采用对数坐标，即 ；横坐标是比焓。图2是在压焓图上表示蒸汽压缩式制冷的理论循环，图中1→2为绝热压缩过程。即定熵过程；2→3为制冷剂在冷凝器中的定压放热过程，其中2→2是放出过热热量，2→3是放出比潜热，3→3是放出过冷热量；3→4是节流过程，节流前后比焓不变；4→1为制冷剂在蒸发器内定压蒸发吸热过程。
实验八制冷制热循环
一、实验目的
1、熟悉并掌握蒸气压缩式制冷循环和制热循环；
2、针对家用空调器和冰箱，定量计算与分析制冷循环的制冷系数和制热循环的供热系数；
3、了解制冷与制热设备。
二、实验基本原理
制冷循环和制热循环是在逆卡诺循环的基础上发展起来的，实际的循环和逆卡诺循环是有区别的。对于蒸气压缩式制冷循环（制热循环），主要区别在于：用节流膨胀设备代替了逆卡诺循环中的膨胀机；压缩机主要工作在过热蒸气区；传热是在接近等压情况下的有温差的传热过程。下面的图1的温熵图表明了蒸气压缩式的理论制冷循环（制热循环）与逆卡诺循环的区别。
图1理论制冷循环（制热循环）同逆卡诺循环的区别
在逆卡诺循环中，循环是按照1-2-3-4-1的过程进行的，由等熵就绝热压缩过程（1-2）、等温压缩放热过程（2-3）、等熵绝热膨胀过程（3-4）、等温膨胀吸热过程（4-1）组成。 表示放热温度， 表示吸热温度。
在理论制冷循环中，循环也是按照1-2-2-3-4-1的过程进行的，循环的大部分是在制冷剂的两相区内完成，压缩过程在过热蒸气区内完成（认为是等熵压缩）；放热过程由于实际冷凝器的特点简化成等压的放热过程；制冷剂放热后变成液体状态，有时还有一定的过冷（图1的右图中的3点），由于用节流设备代替了膨胀机，所以3到4是一个熵增的节流过程；最后制冷剂在蒸发器中完成等温膨胀吸热过程。由于循环的吸热和放热大部分是在两相区内完成的，在两相区内等压线和等温线是重合的，因此定义蒸发器中的压力为蒸发压力，对应的饱和温度为蒸发温度；定义冷凝器中的压力为冷凝压力，对应的饱和温度为冷凝温度。
6、重复测量三组数据后，关闭空调电源。
（二）空调制热系统
1、在制冷测量结束关闭电源一段时间后，重新启动空调系统，选择模式为制热，设定室内温度。
2、待室内温度值稳定后，记录高压侧压力和低压侧压力值；由选择开关选择温度待测点，记录其数值。
3、重新设定新的室内温度值，待室内温度值稳定后，记录高压侧压力和低压侧压力值；由选择开关选择待测点，记录相应的温度值。
表1实验设备主要技术参数
项目系统
空调系统
冰箱系统
电源类型
IPH 200V~50Hz
IPH 200V~50Hz
额定功率（W）
600（制冷），700（制热）
100
额定Baidu Nhomakorabea流（A）
2.8（制冷），3.2（制热）
0.5
制冷剂
R22（氟利昂22）
R12（氟利昂12）
外形尺寸
823060（40）
593060（40）