循环式空调过程实验实验指导书
河南理工大学
二〇一三年十二月
实验循环式空调过程实验
实验类型：综合性实验实验学时：2
实验要求：必修实验房间：安全楼520
一、实验目的
1．理解循环式空调过程的工作原理，包括直流式空气调节系统、封闭式空气调节系统和一次回风混合式空气调节系统的工作原理。

2．了解并观察对空气进行加热、加湿、冷却和去湿等处理过程以及空调过程的空气流量、加湿器加湿量、电加热器、电加湿器耗电功率、风管散热损失等数据计算。

3．熟悉循环式空调系统的操作、调节方法。

二、实验内容
本次试验主要内容是理解直流式、封闭式和一次回风混合式空气调节系统的工作原理，并熟悉循环式空调系统的操作、调节方法。

三、仪器设备
循环式空调过程实验装置
四、所需耗材
无
五、实验原理、方法和手段
实验装置由风管、风机、调风阀门、电加热器、加湿器、表面式冷却器（或淋水式冷却器）、制冷机组、循环水泵等组成，并装有测量风量的孔板、微压计，测量各断面的干球温度、相对湿度和测量冷却器进、出水温度的自动显示系统。

通过对调风阀门的调节，可以模拟直流式空调系统（阀门全开）、封闭式（循环式）空调系统（阀门全闭）和一次回风式空调系统。

装置设有一次电加热器和二次电加热器，可以对空气进行加热升温；设置加湿器，可以对空气进行加湿；
设置冷却器（表面式或淋水式），可以对空气进行冷却降温和去湿。

冷却水由制冷系统制得。

所有测温系统都采用铂电阻测量和数字显示。

实验装置的结构如图1所示。

图1 实验装置结构示意图
1、鈦包式蒸发器
2、风机
3、风管
4、E区干球温度及湿度传感器测点
5、倾斜式微压计（或压差传感器）
6、排风孔板流量计
7、新风、回风混合混合调节阀
8、倾斜式微压计（或压差传感器）
9、新风孔板流量计10、A区干球温度及湿度传感器测点11、整流孔板12、B 区干球温度及湿度传感器测点13、控制面板14、电加热器15、蒸气加湿器16、C区干球温度及湿度传感器测点17、表冷式冷却器18、高低压表及高低压保护继电器19、水蒸气发生器20、风冷冷凝器21、制冷压缩机22、冷冻水流量计23、冷冻水泵24、膨胀阀25、挡水板26、D区干球温度及湿度传感器测点27、淋水式冷却器28、新风调节阀29、排风调节阀
一、封闭式空气调节系统及测定
封闭式空气调节系统是把来自空调房间的空气经热湿处理后再送回空调房间，而没有室外空气补入空调系统。

即空调房间和空气处理装置及送风、回风管路构成了一个循环系统。

如图1-2a）所示。

实验要求：
1.模拟夏季室内环境见上图（b）虚线框内。

选择空气处理方案，拟定室内空气状态参数，调节一定的风量进行测定。

2.计算各处理设备的耗能。

将处理过程在h-d图上表示并说明。

二、直流式空气调节系统及测定
直流式空气调节系统是将来自室外空气经热湿处理后送到空调房间，吸收余
热余湿后全部排除室外，即系统的进风量等于排风量，G
1=G
d。

如图1-3a）所示。

图1-3流式空气调节系统
实验要求：
1.利用实验装置模拟室外环境，如上图（b）虚框内，可模拟夏季室外环境。

2.把室外空气处理到某送风状态，调节一定风量进行运行测定。

3.测定计算各处理设备的耗能。

4.提出直流式空气调节系统的优缺点。

三、回风式空气调节系统及测定
由目前的实验我们知道，再循环式空调系统卫生条件差，而直流式空调系统在经济上又是不合理的。

它们都是在特殊要求下使用的。

为满足卫生要求，又较为经济合理，一般是采用回风式空调系统。

即把空调房间的一部分空气与室外的一部分新鲜空气混合经热湿处理后送到空调房间，如图1-4（a）所示。

实验要求：
1.模拟夏季室内环境，选择空气处理方案，拟定室内空气状态参数。

调节系统风量及新风百分比进行运行测定。

2.测定计算各处理设备的耗能。

3.根据实验装置试提出夏季空气处理方案，并在h-d图上表示并加以说明。

六、实验步骤
1．实验操作之前：
①将测温热电偶的冷端测头放入“冰水保温瓶”内，使冷端温度恒定为0℃(设有补偿电路的测温系统，可不用0℃冷端)；
②调整微压计为水平状态；
③将蒸汽发生器水箱及冷冻水箱(最好用蒸镏水)充满水，以保证蒸汽发生器及冷冻系统用水。

2．合上电源总开关，接通电源。

启动风机，调节适当风量。

3．按所模拟的工况，有选择地启用一、二次电加热器、电加湿器和制冷压缩机及喷淋冷冻水泵。

待系统达到要求条件并稳定后进行实验测定。

(测温前应在湿球纱布上注水)。

对空气进行冷却处理时，应先启动制冷压缩机，待冷冻水降至所需温度后，再启动冷冻水泵。

4．测试结束后，先关闭电加热器、电加湿器、制冷压缩机及冷冻水泵，调节风门至最大风量，运行5分钟左右后，再关闭风机电源开关，切断总电源。

七、实验结果处理
1封闭式空气调节系统
通过余热与余湿确定热湿比，再通过确定送风温差，最后确定送风状态点。

封闭式空气调节系统消耗能量最少，但空气质量差。

2直流式空气调节系统
消耗能量最大，但空气质量最好。

3．一次回风空气调节系统
消耗能量介于直流式和封闭式之间，空气质量一般。

八、实验注意事项
1、在实验装置接通电源后，先启动风机。

实验完毕后先关闭电加热器、电加湿器、制冷压缩机及冷冻水泵，调节风门至最大风量，运行5分钟左右后，再关闭风机电源开关，切断总电源。

2、对空气进行冷却处理时，应先启动制冷压缩机，待冷冻水降至所需温度后，再启动冷冻水泵。

3、将蒸汽发生器水箱及冷冻水箱要充满蒸镏水。

九、预习与思考题
实验前注意预习循环式空气调节系统的工作原理以及空调过程粗略的热力计算。

十、实验报告要求
实验报告按照正确格式进行书写，要求详细阐明实验的目的、意义以及具体的操作过程，最后显示实验的具体结果，并对实验结果进行分析比较。

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