[發明專利]一種桌面型自供水熱交換器性能測試裝置

有效

• 申請號: 201911144758.1
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110806328B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 鄭藝華;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種桌面型自供水熱交換器性能測試裝置，包括膨脹式熱交換器（1）、第一水泵（2）、第二水泵（3）、第一調節閥（4）、第二調節閥（5）、溫度傳感器（6）、壓力傳感器（7）、流量傳感器（8）、第一三通切換閥（9A）、第二三通切換閥（9B）、第三三通切換閥（10A）、第四三通切換閥（10B）和熱泵（11）以及半導體制冷片（12）、熱泵蒸發器（13）、熱泵冷凝器（14）、回熱熱交換器（15）、第一熱管（16）、第二熱管（17）和測試熱交換器（18），其特征在于，所述膨脹式熱交換器（1）、所述第一水泵（2）、所述第一調節閥（4）、所述測試熱交換器（18）冷水通道和所述熱泵蒸發器（13）或者所述回熱熱交換器（15）熱水通道組成冷水回路，所述膨脹式熱交換器（1）、所述第二水泵（3）、所述第二調節閥（5）、所述熱泵冷凝器（14）、所述回熱熱交換器（15）冷水通道、所述測試熱交換器（18）熱水通道和所述熱泵蒸發器（13）或者所述回熱熱交換器（15）熱水通道組成熱水回路，所述膨脹式熱交換器（1）用于冷水和熱水的混合換熱，同時進行補水、定壓和排除系統氣體或過盛水，所述第一水泵（2）和所述第二水泵（3）分別提供冷水回路和熱水回路的循環動力，所述第一調節閥（4）和所述第二調節閥（5）分別實現冷水回路和熱水回路的流量調節，所述流量傳感器（8）分別指示冷水回路和熱水回路的流量，所述熱泵（11）是基于帕爾貼效應的半導體熱泵，由半導體制冷片（12）和熱泵蒸發器（13）以及熱泵冷凝器（14）組成，所述回熱熱交換器（15）實現利用所述測試熱交換器（18）熱水通道或者冷水通道的出口熱水對所述熱泵冷凝器（14）的入口冷水進行預熱，所述測試熱交換器（18）是液體和液體進行換熱的熱交換器，所述測試熱交換器（18）的冷水通道和熱水通道的進口和出口分別布置所述溫度傳感器（6）和所述壓力傳感器（7），所述溫度傳感器（6）用于相應位置溫度的采集和指示，所述壓力傳感器（7）用于相應位置壓力的采集和指示，所述第一三通切換閥（9A）、所述第二三通切換閥（9B）、所述第三三通切換閥（10A）和所述第四三通切換閥（10B）是流路換向閥，布置有三路通道，可以切換一路通道分別與另外兩路的其中一路通道連通組成流路，所述第一三通切換閥（9A）和所述第二三通切換閥（9B）組合實現測試熱交換器（18）順流和逆流的切換，所述第三三通切換閥（10A）和所述第四三通切換閥（10B）組合實現所述測試熱交換器（18）的熱水通道出口或者冷水通道出口分別連通所述熱泵蒸發器（13）入口或者所述回熱熱交換器（15）入口的同步切換，所述第一熱管（16）布置在所述半導體制冷片（12）和所述熱泵蒸發器（13）之間，所述第二熱管（17）布置在所述回熱熱交換器（15）的冷水通道和熱水通道之間。

2.根據權利要求1所述的桌面型自供水熱交換器性能測試裝置，其特征在于，所述第一三通切換閥（9A）和所述第二三通切換閥（9B）的功能可以通過截止閥組合實現，所述第一三通切換閥（9A）和所述第二三通切換閥（9B）可以由截止閥組合替代；所述第三三通切換閥（10A）和所述第四三通切換閥（10B）的功能可以通過截止閥組合實現，所述第三三通切換閥（9A）和所述第四三通切換閥（10B）可以由截止閥組合替代。

3.根據權利要求1所述的桌面型自供水熱交換器性能測試裝置，其特征在于，所述第三三通切換閥（10A）和所述第四三通切換閥（10B）組合同步切換考慮了順流和逆流工況下所述測試熱交換器（18）的冷水通道和熱水通道的熱負荷以及出口溫度的熱工參數，是依據熱力學分析優化的最大熱效率進行的。

4.利用權利要求1所述的桌面型自供水熱交換器性能測試裝置進行熱工性能測試的方法，其特征在于，根據測試工況要求通過改變所述測試熱交換器（18）冷水通道和所述測試熱交換器（18）熱水通道的流量和進口溫度；待工況穩定后，分別記錄所述測試熱交換器（18）冷水通道和所述測試熱交換器（18）熱水通道的流量以及進口溫度和出口溫度的當前數值；根據熱平衡方程式計算換熱量，根據進出口溫度計算對數平均溫差，根據傳熱方程式計算傳熱系數，得到傳熱系數與流速的關系，即所述測試熱交換器（18）的傳熱性能曲線。