采暖系统模拟演示实验

热水供暖循环系统实验一、实验目的1．了解常见的采暖系统形式，掌握系统中各部件的作用及其连接方式2．认识和了解热水在系统中及散热器内的流动情况和规律3．通过量调节实验，分析其热力工况4．通过质调节实验，分析其热力工况二、实验设备三、实验内容及步骤1、量调节打开“电磁阀1”、“电磁阀2”;将“电动调节阀1”、“电动调节阀2”都置于“开大”状态时，测试“球阀2”的开度分别为大、中、小时的累计水量、瞬时流量、散热器供回水温度、温差（均为热量表的读数）及室温，将测量数据填入表1。

由于系统小，累计热量（散热器散热量）无法读出，各表中的散热量均用下式计算得出。

又由于系统流量大，而热负荷相对较小，则供回水温差小。

计算公式： Q=G×C×(tg —th) （W）（13-1）式中：Q―散热器的散热量（W）G―流经散热器的热媒流量（Kg）C―热媒的比热（W/Kg ·℃）（水的比热为4.186 W/Kg·℃）tg―散热器的供水温度（℃）th―散热器的回水温度（℃）表1：量调节数据记录表1注：室温tn可视为散热器表面温度2、电动调节阀调节2.1 打开“电磁阀1”、“电磁阀2”; “电动调节阀2”、“球阀2”都置于“开大”状态时，、测试“电动调节阀1”的开度分别为大、中、小时的累计水量、瞬时流量、散热器供回水温度、温差（均为热量表的读数）及室温，将测量数据填入表2。

2.2 打开“电磁阀1”、“电磁阀2”; “电动调节阀1”、“球阀2”都置于“开大”状态时，、测试“电动调节阀2”的开度分别为大、中、小时的累计水量、瞬时流量、散热器供回水温度、温差（均为热量表的读数）及室温，将测量数据填入表3。

表2：量调节数据记录表12注：室温tn可视为散热器1表面温度表3：量调节数据记录表2注：室温tn可视为散热器2表面温度3、质调节打开“电磁阀1”、“电磁阀2”;“电动调节阀1”、“电动调节阀2”、“球阀2”都置于“开大”状态时，改变供水温度，设定系统供水温度分别为80℃、70℃、60℃，待系统稳定后测试回水温度、供回水温差、瞬时流量及室温，将测量数据填入表4。

⑥自动供暖系统联动试验记录(样本)
1. 实验目的
本试验旨在测试自动供暖系统的联动性能和效果，以确保系统能够正常运行并满足设定的温度和供暖需求。

2. 实验设备
- 自动供暖系统主控器
- 温度传感器
- 供暖设备
3. 实验步骤
1. 连接温度传感器至自动供暖系统主控器。

2. 启动自动供暖系统，并设置目标温度。

3. 记录自动供暖系统主控器的运行状态和温度读数。

4. 检查供暖设备是否根据系统设定的温度自动启动和停止。

5. 检查供暖设备的供暖效果是否符合预期。

6. 记录实验过程中出现的任何异常情况。

4. 实验结果
根据实验记录和观察，自动供暖系统联动试验的结果如下：
- 系统主控器能够准确读取温度传感器的数据。

- 供暖设备能够根据系统设定的温度自动启动和停止。

- 供暖设备提供的供暖效果符合预期。

5. 结论
根据实验结果，自动供暖系统的联动性能良好，能够有效满足设定的温度和供暖需求。

6. 建议
在实际应用中，建议定期对自动供暖系统进行联动试验，并记录相关数据，以确保系统的稳定性和性能。

太阳能+Solar energy +摘要：为了研究太阳能空气集热采暖系统在北方农村地区的运行特点，文章以石家庄某农户所用的太阳能空气集热采暖系统为对象，对该系统在不同天气条件下的运行效果进行实验分析。

分析结果表明：白天，不同天气条件下房间温度可以保持在18～22℃；夜间，房间温度可以保持在15～18℃。

研究结果可为太阳能空气集热采暖系统在北方农村地区的推广提供参考。

0 前言目前，我国北方农村地区冬季主要燃用煤、木材、秸秆等进行取暖，导致大气污染物排放量较大。

因此，迫切需要在北方农村地区推广清洁取暖技术。

太阳能采暖系统将收集到的太阳辐射能转化为热能并用于取暖，是一种清洁能源取暖方式。

目前，常用的太阳能采暖系统为太阳能热水系统，该系统的循环工质为水[2]-[4]。

这使得太阳能热水系统的抗冻性能较差，并存在管路结垢、锈蚀，以及真空管破损后导致水资源损失等问题。

基于此，国内外学者对太阳能空气集热采暖系统进行研究，提高了该系统中太阳能空气集热器的换热性能[5]~[8]。

太阳能空气集热采暖系统的循环工质为空气，该系统具有不防冻、无结垢、不腐蚀，以及当少量工质泄漏时不影响自身的运行性能等优点[9]-[10]。

本文以太阳能空气集热采暖系统为研究对象，根据实验数据对该系统的运行效果进行研究分析。

1 实验设计1.1 实验条件石家庄市处于北纬38°43′，东经114°55′，属暖温带半湿润季风大陆性气候，全年平均气温为14.9℃，平均风速为1.4m/s，平均日辐照量为4900MJ/㎡，平均日照时数为2500h，属于太阳能资源二类区域。

石家庄市冬季采暖期为120天（11月15日至次年3月15日）。

本文的太阳能空气集热采暖系统位于石家庄市平山县某农村建筑上，该建筑取暖面积为100㎡，采用太阳能空气集热采暖系统和电加热辅助采暖系统进行供暖。

室内采暖设计温度范围为18～22℃。

1.2 实验系统太阳能空气集热采暖系统的结构示意图见图1。

河南省高等教育自学考试供热工程实验报告专业：建筑环境与设备工程(独立本科段) 准考证号：010*********姓名：孙姿鑫助考院校：河南科技大学河南科技大学建筑环境与设备工程实验室实验一 热网水力工况实验一、实验目的1．了解不同水力工况下热网水压图的变化情况，巩固热水网路水力工况计算的基本原理。

2．能够绘制各种不同工况下的水压图。

3．了解和掌握热网水力工况分析方法，验证热网水压图和水力工况的理论。

二、实验原理在室外热水网路中，水的流动状态大多处于阻力平方区。

流体的压力降与流量、阻抗的关系如下：流体压降与流量的关系 2SV P =∆ 2V S H H =∆并联管路流量分配关系 3213211:1:1::s s s V V V =水力失调度 正常变V V X =正常变P P ∆∆=正常变H H ∆∆= 式中 P ∆——管网计算管段的压力降，Pa ；H ∆——管网计算管段的水头损失，mH 2O ；V ——网路计算管段的水流量m 3/h ；S ——管路计算管段的阻力数，Pa/(m 3/h)2；H S ——管路计算管段的阻力数，mH2O/(m 3/h)2；变V — 工况变化后各用户的流量m 3/h ；正常V — 正常工况下各用户的流量m 3/h ；变P ∆，变H ∆— 工况变化后各用户资用压力；正常P ∆，正常H ∆— 正常工况下各用户的资用压力；三、实验设备及实验装置1、测压玻璃管2、阀门3、管网（以细水管代替暖气片）4、锅炉（模型）5、循环水泵6、补给水箱7、稳压罐8、膨胀水箱9、转子流量计图1 热网水力工况实验台示意图四、实验步骤1．运行初调节先打开系统中的手动放气阀，然后启动水泵。

待系统充满水，膨胀水箱水位到达所需的定压高度后，关闭阀门L，保持水箱水位稳定。

调节供水干管和各支管（代表用户）的阀门，使各节点之间有适当的压差，待系统稳定后记录各点的压力和流量，并依此绘制正常工况水压图。

2．节流总阀门缓慢关小供干管上的总阀门A，待系统稳定后，记录新工况下各点的压力和水流量，绘制新水压图，并与正常水压图进行比较。

采暖系统模拟演示实验一、演示目的1）了解机械循环热水供暖系统的工作原理。

2）了解机械循环热水供暖系统的要紧形式及其特点。

3）了解机械循环热水供暖系统中锅炉、循环水泵膨胀水箱、集气罐、排气管的作用及其安装特点,使学生了解常见的热水采暖系统形式，把握系统中各部件的作用及连接方式。

二、实验原理咱们明白自然循环热水供暖系统的循环动力为散热器中心和锅炉之间高度内的水柱密度差。

()h g P gh ρρ∆=-式中：ΔP ——自然循环系统的作用压力，Pa ；g ——重力加速度，m/s 2，；h ——加热中心到冷却中心的垂直距离，m ；ρh ——水冷却后的密度，kg/m 3；ρg ——热水的密度，kg/m 3。

而机械循环热水采暖系统的作用压头为水泵的压头和自然作用压头的一起作用，见图一。

机械循环热水采暖系统中，由于作用压头大，水在管内流速大，管径相对小些，因此循环时水在系统中的冷却温降小，其密度差也小。

因此自然作用压头就小,循环动力要紧靠水泵产生的压力。

由于水泵的作用压力能够依照需要选取，因此该系统的作用半径远比自然循环系统大。

三、演示装置结构本实验所用装置如附图所示。

系统中各要紧部件均为玻璃制作，其供水回水管亦是采纳玻璃管。

除水泵和模拟锅炉、供水水箱外，其余部件均固定在一块挂板上。

散热器分以下几种形式在系统中进行连接：在立管A 上面有二组散热器，其中A1组为水平顺流式系统，该系统将同一楼层的各组散热器串联在一路，热水水平地顺序流过各组散热器，水温慢慢降低。

该系统散热器支管上不许诺安阀门。

这种结构形式的特点是能够节省管材，同垂直顺流式系统一样，无法对散热器个体的散热量进行局部调剂。

图一A2组散热器为水平单管跨越式系统，该系统在散热器的支管间连接一段跨越管，热水一部份流入散热器，一部份经跨越管直接流入下组散热器。

这种形式许诺在散热器支管或跨越管上安装阀门，能够对散热器个体的散热量进行局部调剂。

立管B上面散热器的连接形式为双管上供下回式系统，一样当建筑物设有地下室或平屋顶建筑物顶棚下不许诺布置供水干管时，可采纳这种布置形式。

实验二《制冷制热系统故障演示及诊断实验》
一、实验目的
制冷制热实验设备以透明、直观真实了展示了电冰箱、空调器的结构和工作原理。

该设备把遥控分体式热泵空调器和电冰箱微型化，同时保持了整个空调系统的完整及合理性。

能单独运行空调制冷、制热、除湿、自动、通风、电冰箱制冷运行等实验，并能设置故障产生和恢复正常工作。

而且配有先进的电冰箱、空调器制冷循环演示电教板。

通过专业课程的教学和本设备的实习，可清楚了解掌握电冰箱、空调器的结构和工作原理，使学生很快掌握专业知识。

二、实验装置
实验装置如图1-3所示，图1为YL-201A型制冷、制热实验台，图2和图3分别为电冰箱和空调器工作原理示教板。

图1 YL-202B型制冷、制热实验台
图2 电冰箱工作原理示教板图3 空调器工作原理示教板
三、实验过程
1. 电冰箱故障设置方法
2.
思考题：
1、绘制出家用空调的冷媒状态变化过程图。

2、冰箱的冷媒状态变化过程图。

3、参考教材了解压缩机常见故障以及症状。

4、试说明电冰箱和空调器有哪些常用故障，如何设置?。

实验效果：
图一：在一间房子里同时安装三种供暖系统――空调、暖气片、中惠电热地膜供暖系统，分别进行试验，通过红外线热成像仪观察热传导过程。

图二：空调采暖：热气流垂直向下吹出，遇到地面冷辐射改向上弯曲，屋内局部受热，易产生噪音，一旦关闭空调，室内温度迅速下降。

图三：暖气采暖：热气流由下而上循环运动，带起室内浮灰，引起室内干燥，空气环境污染。

图四：中惠电热地膜供暖系统：利用红外线原理作用于室内墙体，室内空气受热均匀，没有气流形成带起的浮灰，使人不知不觉感受到温暖带来的惬意。

《建筑设备工程》实验指导书贾瑞英编沈阳大学建筑工程学院目录实验一：机械循环热水采暖系统模拟实验实验二：卫生间平面设计实验三：实验空气处理机组演示实验课程编号：11335351 课程类别：必修适用层次：本科适用专业：建筑学课程总学时：48 适用学期:第四学期实验学时：6 开设实验项目数：3撰写人：贾瑞英审核人：腾凌教学院长：杨春风实验一：机械循环热水采暖系统模拟实验一、实验目的与要求直观的了解机械循环水暖系统，各种散热器管路连接方式、膨胀水箱和上下水、集气、排气状态。

二、实验类型演示型三、实验原理及说明依靠自来水压向采暖系统上水至水从膨胀水箱的溢流管，空气上升，由集气罐排出。

四、实验仪器用电加热小锅炉加热上水，用水泵加压，经除污器进入玻璃制的热水采暖系统，水温由电触点温度计控制。

五、实验内容和步骤1．熟悉机械循环热水采暖系统模拟实验装置的锅炉、水泵、除污器、膨胀水箱、集气罐、主要打开阀门位置、作用。

电加热器、水泵开关和温度指示开关和温度指示信号灯位置2．用电接点水温度计调节锅炉热水的温度，达到实验用热水温度要求。

通常试验热水温度为40~50℃左右。

3．打开上水阀门A，依靠自来水压向采暖系统上水，观察下分式系统上部集气管中水位和气体聚集情况。

当水在膨胀水箱注满，溢流管有水溢流时，关闭阀门A停止上水。

4．接通电热器电源，使水加热。

开动小水泵，使水循环。

观察膨胀水箱和集气罐中水和气的变化情况。

打开B阀，排放集气罐内的气体，观察排气情况对散热设备正常工作的影响，观察膨胀水箱接点与水泵的相对位置。

5．观察①水平双管串通管路连接方式对散热器的积气死角的影响及局部排气的作用。

6．观察②水平单管串通管路连接方式对散热器的积气死角的影响及局部排气的作用。

7．观察③水平带跨越管串通管路连接方式对散热器的积气死角的影响及局部排气的作用。

8．观察④下分双管路连接方式对散热器的积气死角的影响及局部排气的作用。

9．观察⑤上分双管式管路连接方式对散热器的积气死角的影响及局部排气的作用。

北方暖气的供热系统热力学建模与仿真在寒冷的北方地区，供热系统是居民生活的重要组成部分。

一个高效稳定的供热系统能够为人们提供舒适的居住环境。

因此，对供热系统进行热力学建模与仿真是非常重要的。

在供热系统中，热能的输送是通过供热管道进行的。

管道中的水在锅炉中被加热，然后通过泵进行输送，最后通过散热器将热量转移到室内空气中。

为了能够对供热系统进行热力学建模与仿真，我们需要考虑以下几个方面。

首先，我们需要确定供热系统的几何参数。

这包括供热管道的长度、直径和材料等。

这些参数将直接影响到热能的输送效率。

同时，还需要考虑供热系统中的其他元件，如泵、散热器、调节阀等。

其次，我们需要考虑供热系统的热力学特性。

这包括管道的热传导特性、水的传热特性和热阻特性等。

这些特性将决定热能从锅炉到散热器的传递过程中的能量损失情况。

然后，我们需要建立供热系统的热力学方程。

这些方程将描述热能在供热系统中的传递和转化过程。

一般来说，我们可以使用质量守恒方程、能量守恒方程和动量守恒方程等来描述供热系统的热力学特性。

最后，我们需要进行供热系统的仿真计算。

通过对热力学方程进行数值求解，可以得到供热系统在不同工况下的温度分布和热功率等参数。

这些仿真结果可以用来评估供热系统的性能，同时也可以为供热系统的设计和运行提供指导。

需要注意的是，在进行供热系统的热力学建模与仿真时，我们还需要考虑到一些实际问题。

例如，管道中的水流动会产生摩擦损失，泵的效率也会有损耗。

因此，在建模时需要考虑这些实际因素，并进行相应的修正。

同时，为了准确描述供热系统的热力学特性，我们需要大量的实际数据进行参数的估计和验证。

这包括供热系统中的温度、压力、流量等监测数据。

通过与实际数据的对比，可以验证我们建立的热力学模型的准确性和适用性。

总之，供热系统的热力学建模与仿真对于实现高效稳定的供热非常重要。

通过建立热力学方程和进行数值求解，我们可以得到供热系统在不同工况下的性能参数，为供热系统的设计和运行提供依据。