一、实验目的
通过制冷压缩机实际运行测试实验，使学生了解并掌握以下内容：
3、制冷系统主要运行参数及其相互之间的影响；
4、有关测试仪器、仪表的使用方法；
5、测试数据处理及误差分析方法。浆浆在线
二、实验原理
1、制冷压缩机的性能随蒸发温度和冷凝温度的变化而变化，因此需要在国家标准规定的工况下进行制冷压缩机的性能测试。 2、压缩机的性能可由其工作工况的性能系数COP来衡量：
复合树脂补牙
COP%
W
式中，Q0为压缩机的制冷量;
W为压缩机输入功率。
3、在一个确定的工况下，蒸发温度、冷凝温度、吸气温度以及过冷度都是已知的。这样，对于单级蒸气压缩式制冷机来说，其循环p-h图如图3所示。
图中，1点为压缩机吸气状态；4-5为过冷段。
在特定工况下，压缩机的单位质量制冷量是确定的，即：q0h1h5o这样只要测得
流经压缩机的制冷剂质量流量Gm，就可计算出压缩机的制冷量，即
Q o G m q0G m(h i h5)
4、压缩机的输入功率：开启式压缩机为输入压缩机的轴功率，封闭式(包括半封闭式和全封闭式)压缩机为电动机输入功率。
三、实验设备
整个实验装置由制冷系统及换热系统、参数测量采集和控制系统共三部分组成：
1、制冷系统采用全封闭涡旋式制冷压缩机，蒸发器为板式换热器，冷凝器为壳管式换热器，节流装置为
电子膨胀阀。
1.1 冷却水换热系统由冷却水泵、冷却水塔、调节冷凝器进水温度的恒温器和水流量调节阀门及管路组成； 1.2
冷媒水换热系统由冷媒水泵、调节蒸发器进水温度的恒温器、调节水流量的阀门组
成；
2、六个绝对压力变送器、十个PT100温度传感器、两个涡轮流量变送器分别对应原理图位置及安捷伦34970型数据采集仪和压缩机性能测试软件；
3、控制系统：通过三块山武SCD36数字调节器分别根据设定值与实测值的差值来调节冷却水、冷媒水的
加热量和电子膨胀阀的开度，将机组运行控制在设定工况允许的范围内。
实际试验中是根据吸气压力来确定蒸发温度，冷凝温度是根据排气压力来确定。如果吸 气温度也达到稳定，表明制冷量也达到稳定。本装置是通过：
1、调整冷却水流量和温度来稳定压缩机的排气压力;
2、调整冷媒水流量和温度来稳定压缩机的吸气温度;
工况名称 蒸发温度C
冷凝温度c
吸气温度c 标准工况 -15 +30 +15±3
最大压差工况 -30 +50 最大轴功率工况 +10 +50 空调工况（水冷） +5 +35 空调工况（风冷）
+5
+55
即蒸发温度和冷凝温度,1
所示：
四、实验方法
制冷工况由两个主要参数来决定， 标准中规定了一些特殊工况的数值，如表
试验工况的稳定与否，是关系到测试数据是否准确的关键问题，工况稳定的标志是主要 的测试参数都不随时间变化。调节时需要特别地耐心、细致。
制冷压缩机性能测试的国家
蒸发器■冷媒泵
3、调整电子膨胀阀的开启度来稳定压缩机的吸气压力。
上述三项是动态平衡关系，任何一项发生变化，对蒸发温度、冷凝温度、和压缩机吸气
温度三个参数都会有影响，影响的程度可能不一样，下表可作参考，重要的还是在实际操作中积累经验。
应较快，容易受调节器自动控制；只是吸气温度反应过于迟缓，不易控制，需要观察过程线
的斜率、模拟图上显示的制冷量作加热量的增减，需耐心细致。
压缩机性能实验要包括主要试验和校核试验，二者应同时进行测量。校核试验和主要
试验的试验结果之间的偏差应在4%以内，并以主要试验的测量结果为计算依据。
本次实验中的主要试验是通过测量冷凝器的换热量，从而根据冷凝器热平衡关系计算
出流经压缩机的制冷剂流量，并由此流量计算出压缩机制冷量，为主测制冷量。而校核试验是对蒸发器进行的，通过测量蒸发器的换热量，由蒸发器的热平衡关系，得出流经压缩机的制冷剂流量，同样可根据该流量计算出压缩机制冷量，为辅测制冷量。判断主测制冷量和辅测制冷量的偏差，如偏差在4%以内，则以主测制冷量进行计算压缩机性能系数。
通过恒温器1、恒温器2、电子膨胀阀控制调节系统稳定运行在指定的标准工况下，则
此时压缩机在标准工况下的单位质量制冷量是确定的，为
遥控干扰器.*.*
q0h1h5
式中，h i、h5为标准工况的始值。
五、主测制冷量的计算（水冷冷凝器量热法）
本实验中，主测制冷量的计算是从冷凝器端考虑的。首先，冷凝器的换热量可由冷却水
侧的热量变化来计算，为
Q i Cp i G ii（T8T7）
式中，Q i——冷凝器的冷凝换热量（kW）；
Cp i——冷却水比热容（kJ/（kgK））;
G i——由涡轮流量计i测得的载冷剂流量（m3/s）；
i——冷却水密度（kg/m3）；
电动刻字笔T7——冷却水进口温度（C）；
T8——冷却水出口温度（C）。
其中计算某一温度t时冷却水比热容Cp1和密度〔公式如下：
_2
Cp i 4.2060.00130591t0.00001378982t
1
1000.830.08388376t0.003727955t 20.00000366410613
同样，根据冷凝器制冷剂侧的热量变化也可计算出冷凝器的换热量，在不考虑冷凝器漏热损 失的情况下，可以认为由制冷剂侧的换热量应等于冷却水侧的热量变化Q 1。这样，即有：
Gm （h 3h 4）Q 1
式中，Gm 1一一冷凝器制冷剂侧制冷剂质量流量，即主测制冷剂流量；
玲,h 4——取测试工况下对应点的始值。
由此，可以计算出主测制冷剂流量，从而对比标准工况下吸气口制冷剂比容差异，可得到标
准工况下主测制冷量Q 1为：
式中，V I 一一测试工况下的压缩机吸气口制冷剂比容；
*.
V 1——标准工况下的压缩机吸气口制冷剂比容。
六、辅测制冷量的计算（液体载冷剂量热法）
相对于主测制冷量，本实验的辅测制冷量的计算，是从制冷系统另一主要热交换器-蒸发器着手考虑的。同样，根据蒸发器两侧流体的热平衡来计算辅测的制冷剂制冷流量。
蒸发器制冷量先可由载冷剂的热量变化来计算，即
Q 2CP 2G 22（T 9T 10）
式中，Q 2——蒸发器制冷量（kW ）;
CP 2——载冷剂比热容（kJ/（kgK ））； G 2——由涡轮流量计2测得的载冷剂流量（m 3
/s ）；
2——载冷剂密度（
kg/m 3
）；
T 9——载冷剂进口温度（C ）；
工。一一载冷剂出口温度（C ）。
捆扎胶带其中计算某一温度t 时载冷剂（质量浓度为35%的乙二醇溶液）比热容Cp 2和密度2公式如下：
Cp 24.091760.001063751
21001.440.19491t0.00243t 2
在不考虑蒸发器“跑冷”损失的情况下，则有蒸发器热平衡关系计算出辅测制冷剂流量Gm2，为
式中，h,h 6——取测试工况下对应点的始值。
再对比标准工况下吸气口制冷剂比容差异，可得到标准工况下辅测制冷量Q 2为:
Q 1
Gm 1q 0
V 1
*
V 1
Gm 2
Q 2 h 6h 5
Q2Gm?q0一V i
式中，v1——测试工况下的压缩机吸气口制冷剂比容；*...
V1——标准工况下的压缩机吸气口制冷剂比容。
七、主、辅侧相对误差
EQ——以100%
Q i
八、制冷效率
Q i
WT
九、操作步骤：
.将控制台上选择开关切换至‘压缩机’档；
.按下‘冷却水泵‘一‘冷却塔风机‘一‘冷媒水泵’的启动按钮，使冷却水环路、冷媒水环路运行；
.打开计算机实验操作系统软件，点击进入“压缩机性能试验”参数设置界面，设定实验工况后进入试验模拟图界面，观察冷却水、冷媒水是否有流量；发电机空气冷却器
.将压缩机’吸气口温度调节器’改为手动调节，输出值设定为50%;
.按下‘电子膨胀阀’启动按钮，将‘电子膨胀阀调节器’设置为手动，设定数值为80;
.依次按下‘恒温器1'—'恒温器2'一'被测压缩机’启动按钮。检查压缩机是否正
常运转，若压缩机并未启动，按下装置现场压缩机旁电器柜的复位按钮；
.机组运行5分钟后，将压缩机’吸气口温度调节器‘、‘电子膨胀阀调节器’的输出设为PID自动调节；
.观察模拟图界面各参数的变化；切换到压缩机实验控制量过程线界面，观察压缩机吸气温度和吸、排气压力曲线；
.待系统稳定运行在设定工况附近后，开始记录实验数据。实验数据记录完毕后，选择打印控制量过程线，查看工况稳定程度，并打印报表及数据记录表。
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