【原】1066 热力学基础实验-饱和蒸气压-热泵制热量

热泵工质蒸气压测量

实验装置原理图

图中实验装置为水-水热泵，即低温热源为环境水源（海水、地下水、河水、工农业及城市废水等），被加热介质为热水（或盐水、果汁等料液）。

在冷凝器的两相区（热泵工质饱和气与饱和液相平衡区）设置测温和测压探头，可得到不同温度热泵工质对应的饱和蒸气压。

测量工质蒸气压的温度表和压力表

随着热泵运行，热水温度不断升高，热泵工质冷凝温度也不断升高，热泵工质冷凝压力（蒸气压）也不断升高。

一组典型热泵工质蒸气压数据如下（压力表读数时读最外圈刻度，且在刻度读数基础上+0.1MPa；如上图中压力表指针位置时热泵工质冷凝压力为1.45+0.1=1.55MPa）。

利用上述数据，可得热泵工质饱和蒸气压曲线如下图。

研讨

可否利用工质蒸气压数据判断工质类型？

测温和测压探头位置对测量数据有哪些影响？

当热泵工质冷凝温度升温较快时可能对测量数据有哪些影响？

可能导致测量数据误差因素还有哪些？

热泵制热量测量

利用第1图实验装置也可测得水-水热泵的制热量，即通过测量进出冷凝器的热水的流量和温度，可利用下式计算热泵制热量：

Q=mc(t₂-t₁)

式中：

Q为热泵制热量，W；

m为热水流量，g/s；

c为水的比热，J/(g.℃)；

t₂为热水出冷凝器时的温度，℃；

t₁为热水进冷凝器时的温度，℃。

实验运行情况

一组典型运行数据为：热水流量93.9g/s，热水进冷凝器温度33.6℃，热水出冷凝器温度39.0℃，此时热泵制热量为：

Q=93.9*4.2*(39.0-33.6) =2130W

研讨

什么条件下热泵制热量等于冷水进出蒸发器放热量与压缩机功率之和？

热泵冷凝温度升温速率对热泵制热量有哪些影响？

冷凝器向环境散热对制热量测量在哪些影响？

还有哪些方法可以测量热泵制热量？