GC- CO2 二氧碳超临界热泵制冷系统实训装

GC- CO₂ 二氧碳超临界热泵制冷系统实训装置

一、概述

1、CO2制冷的二种模式。一种是亚临界模式，这种模式工作压力在压力7.38 以下，另一种是超临界模式，在超临界状态时压力超过8-15MPa，温度可达80~120℃。因此对系统内的各个部件要求高、

2、GC-CO2二氧化碳超临界热泵制冷系统实训装置采用双转子式压缩机采用CO2环保制冷剂，直流变频驱动。CO2压缩机采用了压缩机采用了双转子单级压缩的技术设计。该类型产品主要应用于热泵热水器、等制冷柜、热泵、热水领域。

二、技术参数

1、输入电源：单相三线～220V±10% 50Hz

2、装置容量：＜1.5kVA

3、外形尺寸：1500cm×600cm×1700cm

4、制冷剂类型：R744

5、控制方式：变频

6、超临界设定值可调：8-12MP

7、调节扫扫描时间：5-20S可调

三、 产品功能

1、二氧化碳超临界热泵制冷系统实训装置采用超临界转子式制冷压缩机、高压冷凝器、高压蒸发器、压力表等高压制冷系统真实部件
   2、系统安装有电压表、电流表等测量仪表。不但能开设制冷压缩机性能参数的测定实训，还能进行制冷循环基本原理的演示实训。

3、二氧化碳超临界抽真空、充氮、检漏：通过真空泵、充氮装置、可进行系统抽真空，充氮试压的实际操作。

4、本实训装置开设应用性的实训项目，有较强的实训性。有利于学生将理论应用于实际，并培养学生实际操作动手能力；

*5、利用压力传感器与基础算法，在制冷热泵过程中二氧化碳超临界与CO2亚临界转换。

四、装置配置

1、实验台:

采用双层亚光密纹喷塑结构。最上层布置制冷系统，可直观展示制冷系统结构正面设有电源控制及测量仪表功能板。底部装有四个带刹车的万向轮，便于移动和固定。

2、电气系统：

配置的交流电压表、交流电流表、表以及相应的信号指示灯，使整个空调系统的实时工作状态一目了然；

3、制冷系统：

采用310W制冷转子式CO2压缩机、冷凝器、干燥过滤器、电子节流阀、蒸发器.过冷器组成。制冷系统结构原理以及主要部件的实际物体，相应部件均有名称标识。

4、压缩机

冷媒类型：为R744（CO₂）。  额定电压:/200 V频率50H，电流：*5.3A功率:3100 W,、启动方式:变频\电机类型:全封闭式，电机极对数:4、气缸容积：1.28CM3、允许的*/*吸气压力*排气压力：11MP，*排气温度:120度

5、冷凝器：

翅片式、风机200MM 电压220V,蒸发器3.4平方  管径：内径8.4MM、外径10MM

设计压力：设计工作压力及爆破压力12 MP。接口标准：10 MM焊接

6、蒸发器：

翅片式、风机200MM 电压220V,：蒸发器2平方  冷凝器 3.4平方管径：内径8.4MM、外径10MM、设计压力12 MP：设计工作压力及爆破压力12MP。接口标准：10 MM焊接

7、膨胀阀：

电子式，电压12V,工作压力15MP。步进电机步数：500全开/全闭所需脉冲数:6 S

额定电压12V,相电阻3.7欧,控制方式:脉冲,管路连接形式:  焊接流量特性：流向：双向,工作边界：*工作压力15MP,*前后压差10 MP

8、制冷压力表：

真空压力表3只（精度2.5级）.量程为-0.1～15MPa-0.1～7MPa，分别实时测量制冷系统低压侧压力和高压侧压力

9、回热器：

回热器多数CO2超临界制冷系统会增设回热器，利用蒸发器出口的低温干蒸汽，冷却气体冷却器出口的高压超临界CO2，起到两个核心作用：降低节流损失：高压侧CO2温度降低，节流后能达到更低的蒸发温度，压力12MP以上 H1/H2/接口：6MM、H3/H4/接口：10MM

10、变频模块：

变频输出电压：3相110V,

11、压力传感器3个：

配置高压传感器（监测排气压力）、冷凝压力传感器（监测冷凝压力）低压传感器（监测蒸发压力）。压力传感器：测量范围：0-150 bar，综合精度：±0.5% FS信号输出类型4-20mA，工作温度范围：-20-120

12、PLC 控制器：

核心算法是跟踪高压压力、排气温度、冷凝温度、膨胀阀前温度等通过调节电子膨胀阀开度，使系统始终运行在 超临界点与*的压力点上，同时过载保护等逻辑。温度传感器7路模块：485通信*可测量7路温度，测量排气温度、冷凝温度、膨胀阀前温度、蒸发器进温度、蒸发器出温度、吸排气口温度、环境温度实时采集工况数据。

13、监控测量：

分别测量压缩机功率。通过键控、数显窗口实现人机对话的智能控制模式，可测量负载的有功功率、无功功率、功率因数、电压、电流、频率及负载的性质。

14、智能模块

1）具有短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定6大保护功能；电源具有一键锁定功能，处理故障时，防止漏电保护器合闸，造成触电危险；电源具有故障锁定功能，发生故障导致跳闸时，不能人为上电，只能通过清除故障后，才能上电成功

2）采用LCD液晶面板实时监控设备运行情况，提能实时监测电压、电流、功率、电能等参数，液晶触摸屏监测数值。

3）阀值值设备：短路、过流、过压、欠压、失压、功率等阀值设定

4）短路保护：保护设备电流大到3倍时同，0.3秒内瞬间跳闸

5）漏电保护：当漏电值到达设定值1％时，系统0.1秒内瞬间断电。

过载保护：防止设备着火保护，当负载到达设定值5％时，系统0.1秒内瞬间跳闸。

6）过压保护：有效防止设备损坏，当电压达到时270V时，系统0.5秒内瞬间跳闸。

7）欠压保护：有效防止设备损坏，当电压达到时165V时，系统0.5秒内瞬间跳闸。

8）强制故障锁定功能：发生故障导致跳闸时，人为无法上电，只能通过清除故障后，才能上电成功

9）故障查询：一键故障可查询历史故障源

10）故障测试功能：可在线测试出系统中不安全的用电功能，用一键故障可查询可排除故障源

 11）手自动功能：手动、自动自由切换

8、充制冷剂：系统中增设专用充液阀通过充氟装置，可进行排出制冷剂，充灌制冷的实际操作。

五、实训项目
1、CO2二氧化碳超临界制冷技能实训
2、CO2二氧化碳超临界制冷控制部分结构及原理

3、CO2二氧化碳超临界制冷各模块在整个控制部分中的作用

4、CO2二氧化碳超临界值调节实验

5、CO2二氧化碳超临界制冷热泵运行

6、CO2二氧化碳超临界确定制冷效果、功率、实际 COP、卡诺 COP、理论 COP、相对 COP、效率

7、CO2二氧化碳超临界进行各种制冷原器件的识别。

8、二氧化碳超临界与CO2亚临界过和转换控制方法

9、超临界的温度与压力间调节实验

六、配置表