石家庄工程大学顺利验收

1、太阳能制热模拟器

一、系统特点

1.新颖性：以前沿技术为导向，与实验相结合。

2.开放性：开放式设计，用户可以利用装置资源进行二次设计。

3.实用性：采用准实物设计。

二、实验台的组成

1.太阳能系统：太阳能真空管式集热器、蓄热水箱

2.太阳能系统：太阳能平板式集热器、蓄热水箱

3.实验控制系统操作台

4.热水系统：水

5.太阳能集热性能测试系统

6.配套管件

三、实验台系统图

1.太阳能光热系统

2.太阳光热＋生活热水 

四、实验台的主要功能

1.掌握太阳能系统的基本原理，使学生理解各个部件的用途。

2.太阳能热水系统、太阳能＋热水系统。

3.分析当地全年不同的室外条件下，利用太阳能制备生活热水、太阳能供暖的可行性和经济性，掌握其基本规律，为进一步地深入研究、应用积累实验数据。

4.对在相同的热负荷条件下，调整太阳能集热器面积、蓄热水箱容积，找出太阳能地板辐射采暖太阳能集热器面积、蓄热水箱容积的配比。

5.根据进出口温度不同，分析全年热泵系统的COP，确定太阳能＋水源热泵空调冷热源系统比例。

五、太阳能集热器性能测试系统

该测试仪是满足国标GB/T20095-2006要求的一款热水检测仪系统，产品还可以长期工作于热水工程中，对整个系统进行在线监测，随时对系统内的热性能进行诊断和报警，并提供运行数据。

5.1、产品测试范围

5.1.1 家用太阳能管式热水器

5.1.2 家用太阳能平板式热水器

5.1.3 太阳能热水工程

5.2、产品运行环境

5.2.1 环境温度   -40℃～60℃

5.2.2 相对湿度   ≤90%

5.2.3 适用电源   220V（±10%），50Hz(±2%),或无电源地区

5.3.4 外观尺寸：金属外壳350×150×300（mm）。

5.3.5 数据存储容量：4000条数据。

5.3.6 数据存储内容：时间（真太阳时间），太阳辐射（顺时功率，日累计量），温度（环境温度，水温，集热器温度），风速，流量等信息。

5.3.7 显示内容：时间（真太阳时间），太阳辐射（顺时功率，日累计量），温度（环境温度，水温，集热器温度），风速，流量等信息。

5.3.8 系统结构：便携式结构，所有检测仪表放入二台箱内，便于检测人员现场测试。

5.4、智慧教室综合测控系统

该系统采用一体化设计，要求所有功能集中在一块核心控制器上，禁止采用多种模块拼装，确保使用人员的人身安全及设备安全的性能指标
（一）、虚拟示波器所需实现的功能：50MHz   2路波形测量功能；
（二）2路逻辑分析仪功能；
（三）1路任意波形信号发生器输出；
200MSa/s高速实时采样，50MHz带宽，波形测量*教学实验要求，波形平滑不失真。
（四）2路PWM脉冲信号发生器：可设置频率、占空比。
（五）、万用表功能
1、万用表的电阻测量功能；
2、万用表的直流电压测量功能；
3、万用表的交流电压测量功能；
4、万用表的交流电流测量功能；
（六）、人机界面功能
*1、人机界面显示所测量的波形，并显示相应的量测值；
*2、可通过点击界面按钮，将所测量的波形插入实验报告模板中；
*3、学生的实验报告结果可通过点击界面按钮，统一上传到的教师电脑文件夹下；
（七）、实验室安全监控功能
1、环境参数测量：可同时测量显示温湿度、CO2浓度和PM2.5；
2、电气参数测量：可测量控制台电压电流，并计算出功率；
3、过流、过压、欠压（阀值可设置）报警跳闸保护；
4、安全防护：实验室环境安全监控装置（PM2.5、烟雾、可燃气体、温湿度及CO2浓度异常（火警）报警）；5、节电功能：长期无人实验时，自动关闭总闸开关，实现安全和节电效果；

六、太阳能光热系统实验台基本配置

七、实验项目

1.太阳能集热能量转换原理

2.太阳能集热管特性测试

3.环境对光热转换的影响

4.太阳能热水器功能实验

5.环境风速对集热性的影响

6.太阳能热水系统管路连接实验

7.平板型集热器的工作原理

8.真空管型与平板型集热器的性能对比实验

八、技术资料

提供仪器设备的安装手册、操作手册、等技术文件及产品合格证、质量保证书等全套资料。

九、技术服务

质保与维修：提供一年保修，终身维修，终身提供软件免费升级。

十、检测内容

系统执行国标GB/T18708 ，GB/T19141，GB/T20095-2006太阳热水系统性能评定规范等要求方法测试（热性能：日有用得热量，升温性能，储水箱保温性能等指标）
 

2、热泵制冷制热模拟器（空气源热泵）

空气源热泵热机实训考核装置是根据教育部“振兴21世纪职业教育课程改革和教材建设规划”要求，按照职业教育的教学和实训要求研发的产品。适合高职院校、职业学校的制冷制热技术、热泵技术教学实训实验训练装置。热泵技术是回收和利用低位热能的有效措施之一，研究和推广热泵技术对于节能有重要意义。随着这几年制冷技术的发展，热泵技术在我国得到日益广泛的应用 

一、空气源热泵实训考核装置特点

1、系统机组配备高低压保护系统、过载保护、缺相保护、化霜功能等多重保护，确保系统安全、可靠、稳定的运行，不影响教学课程。

2、整机系统采用全自动智能化控制，操作方便，水温、水位、开、关、时间均可以由用户自由设定，整机采用断电自动记忆功能，不用每次重复操作，方便实用。

3、本实验装置采用压缩机，优质铜件锻造的热交换器，热交换效率高，安全可靠。水箱采用先进的拉丝银工艺，将时尚与科技结合在一起，设备外观美观大方，水箱内胆采用304不锈钢制造，经久耐用，不容易腐蚀、损坏。
4、系统采用工业用空气源热泵热水机组，与工业实际设备相一致，让教学与实际应用接轨。室外主机采用加厚钣金烤漆型，耐受不同的实验环境，长期有效的工作，不会生锈腐蚀。
5、整套实训装置集空气源热泵热机系统、电气控制系统、故障模拟系统于一体，工艺系统真实完整,结构清晰、紧凑，充分满足学生对实训的要求。
6、实训装置直观展示了热泵型热水器的系统结构、工作原理，可清楚的看到制热循环系统结构及主要部件的实物，系统还配置有交流电压表、交流电流表、温度表、真空压力表、使整个热泵系统的实时工作状态一目了然。
7、可模拟工业实际问题进行故障设置，学生根据工艺流程分析故障可能产生的原因，确定故障发生的范围，并进行排故实训。

8、设备管路：设备在原貌基础面不改变其性能的情况下把原有制冷管路合理的整体移动到实验台加上，并加装了，高低压力保护器，工质液体可视镜，管路上采用不同的颜色，高压管为红色，低压管为蓝色，

9、压力保护设备：防止教学过程中学生加入的制冷剂过多，或者过少而引起的设备工作不正常

10.★在蒸发器不同压力下，实现压缩机在不同制冷量的测试，具有压缩机过冷/过热自动调节

11.★改变了机械式节流装置在实验过程中难以调节和损坏,让学生在实验过程中学习电子控制的方法，操作调节方式，技术参数调整.

12.★外部控制模式：可第二次开发成4-20Ma输入模式、0-5V控制模式。

二、空气源热泵实训考核装置技术性能
1.输入电源：单相三线～220V±10%  50Hz
2.工作环境：温度-10℃～+40℃， 相对湿度＜85%(25℃)， 海拔＜4000m
3.装置容量：小于等于1.5kVA
4.制冷剂：R22
5.制热量：3kW
6.重  量：200kg
7.外形尺寸（大约）：180cm×73cm×164cm
8.安全保护：具有漏电压、漏电流过流保护装置，安全符合国家标准。

三、实训装置的基本配置及功能
实训装置主要由控制屏、实训桌、热泵机组等组成。
1.实训桌
实训桌采用优质工业铝型材组建而成，外形美观、耐腐蚀、结构强度高。桌面为防火、防水、耐磨高密度板，结构坚固，造型美观大方；桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。实验台采用优质双层亚光密纹喷塑钣金件；实训桌还设有四个万向轮，便于移动和固定。
2.控制屏
采用铁质双层亚光密纹喷塑结构，优质亚克力面板，面板上激光雕刻有热泵机组系统工艺流程图，工艺流程原理图不磨损，清晰、立体。面板上设有明确标识及相应指示灯，便于学生分析观察。
3.电源控制部分
交流电源：提供控制屏以及热泵机组工作所需的单相交流电源，可由电源总开关来控制。配有三位半数字式交流电压表和交流电流表，可指示输入电网电压值以及系统工作电流值。
4.测量仪表
（1）数字式电压表：0～250V
（2）数字式电流表：0～10A
（3）真空压力表：-0.1～1.5Mpa

5、★制冷量调节控制装置要求：

1）、通过自动调节提高冷媒流量，可以有效降低压缩机的排气温度，扩大压缩机高效做功区。采用双向电子控制系统，可实现双向热泵功能、冷库控制，空用制冷机组，变频机组、中央空调

机组的的节能控制和流量自动调整。

2）、软件控制，能在线控制系统的温度，读取机组在温度系统制冷冷媒的流量开度数，调整制冷机组的过热度，过冷度。该文本显示界面的左侧，以文本的形式实时显示当前机组的运行数据。在界面右侧的上半部分，是对通讯信息的显示，包括通讯角色及通讯端口的设定值以及对当前通讯状态的显示。在界面右侧的下半部分“数据信息”中，显示当前接收到哪种数据帧、接收到的数据帧的地址、等信息。具有上位机调节的线上和手动调节功能：

3）、★系统配套调试控制软件要求：

A）、4 路实时温度显示：控制器同时检测系统的制冷多点温度，来控制机组过冷/过热度。

B）、阀的开度实时显示：控制对象为大 500P 开度设定。可自行制冷系统制冷剂流量设定小开度。

C）、24 路参数控制参数设置：控制器内所有与控制相关的温度参数、时间参数、控制参数、等24 个参数都可以调整，以适应制冷/热泵/冷库/水机等设备。

D）、自动调节：设备运行时有断电记忆功能，保持当前值不变。确保制冷/热泵/冷库/水机等状态下的阀门开度。

E)、6 路用户模拟环境数据入设定如下图：在调试中通过软件模拟设定，可模拟制冷主机组在各个温度条件下，阀的开度状态来积累大量数据，从而根据每一个制冷机组的特点来设定阀的标准开度值。具体参照 24 路参数设定

F)、多达 8 路设备运行监控：在线监控机组的压缩机、膨胀阀、各点温度、保护动作电路等运行状态。

G)、过冷/热度控制范围：2-15 摄氏度。可自行设定制冷主机的过/冷、过热度为设计提供数据。

H)、制冷剂：适应 R134A\R22\R410A 等其它冷媒。

4）★脱机手动设定要求

A）温度和开度可显示查询/设置：控制器所有检测到的温度都可以被查询开度也可以实时查询显示

B）调节功能：在机组开发和调试阶段，可以通过控制器手动调节功能，取得有效的试验数据。

C）数码管显示器在线显示开度和温度以及故障代码。

D）数码管显示器在线显示开度和温度以及故障代码

5) ★曲线显示界面要求

四、实训项目

1.热泵机组系统的认识和了解

2.热泵机组系统启动、运行、调试、保护技术的实训

3.热泵机组运行工况和运行参数的检测及分析

4.热泵机组制热量、性能系数的计算与分析

5.热泵机组系统故障的设置和检测

3、热泵制冷制热模拟器（地源热泵）

一、概述

地源热泵系统是一种空调技术，它可以实现水源热泵系统的诸多优点，并且还能节省相当可观的运行费用。地源热泵系统解决了水源热泵系统的地下水回灌问题杜绝了地下水资源对热泵机组使用的影响和地下水被污染的可能性。系统占地空间小，并且系统的安装和使用不会改变建筑的外观和结构。地源热泵系统是通过导热介质溶液在埋入地下的循环系统中流动，实现与大地之间的热交换。系统是一个密闭的闭路循环系统，他是一项可持续发展的建筑节能新技术。

二、技术参数

1、工作电源：三相五线制 AC 380V±10% 50Hz

2、安装尺寸：长×宽×高200×100×250cm

3、整机容量:大供冷量：7.5kW；

4、大输入总功率：6.5kW；制冷额定功率：3.8kW； 大堵转电流：50A；

5、制热额定功率：2.0kW 额定输入电流：7A；

6、循环风量：700m3/h；制冷剂：R22；

7、漏电动作电流：≤30mA；安全保护措施：具有过压、过流、过载、漏电、接地四种保护措施，符合国家相关标准。

三、系统功能特点

1、工程化概念强——实训装置的整套控制系统大部分采用工业现场实际应用的部件。

2、技术先进——控制系统部分应用了代表当今中央空调控制系统技术潮流的PLC控制技术，它充分考虑了系统的可扩展性和与楼宇其他子系统的兼容性。

3、开放性好——整套实训装置采用透明化、开放式设计，实训者能够直观清晰地了解整个装置的工作过程，系统控制部分源代码*开放，实训者可自行添加或修改，进行创新性、设计性实训。

4、土-气型地源热泵机组室内换热系统, 该种室内换热系统的制冷和供热都是通过对室内空气的降温或升温实现的，增加热水附件可以全年提供生活热水。机组除了有与室外换热系统相连的水管、阀门等水系统外，还有为了将循环风送到每个空调房间内的风管、风阀、风阀等风系统。地源热泵机组可以吊装在卫生间内或布放在储物间内。

5、室外换热系统:采用抛放地耦管换热方式即将盘管放入河水（或湖水）中，盘管与室内循环水换热系统形成闭式系统。地源热泵系统是利用地下水中热量的闭路循环系统，它通过循环液体在封闭地下埋管中的流动，实现系统与大地之间的换热。

6、在冬季制热过程，流体从地下吸取热量，再通过 热泵系统把热量带到室内。

7、夏季制冷时系统运行；即把室内热量带到地下岩土中。因此，地耦管地源热泵系统保持了地下水水源热泵利用大地作为冷热源的优点，同时又不需要抽取地下水作为传热的介质，地耦管地源热泵系统从根本上解决了地下水水源热泵的种种弊端，

8、生活用水：地源热泵系统无论在冬季夏季为家庭提供生活用水.

四、系统组成

设备整体与实际地源热泵中央空调系统结构相同，采用开放式钢框架结构，各部件布局合理操作方便。控制系统由电控柜、可编程控制器、压力采集模块、温度采集模块、数据采集点、PLC编程软件、中央空调组态监控软件组成。

1、地源热泵制机组

由压缩机、电磁四能阀板,式冷凝器、板式蒸发器、储液罐、热力膨胀阀、视液镜、干燥过滤器等组成，管路中还设有控制阀等实训所必需的部件，管路中视液镜可观察制冷剂状态等设备组成。制冷机组主要完成制冷工作，制冷剂为R22。

1）、通过自动调节提高冷媒流量，可以有效降低压缩机的排气温度，扩大压缩机高效做功区。采用双向电子控制系统，可实现双向热泵功能、冷库控制，空用制冷机组，变频机组、中央空调,机组的的节能控制和流量自动调整。

2）、软件控制，能在线控制系统的温度，读取机组在温度系统制冷冷媒的流量开度数，调整制冷机组的过热度，过冷度。该文本显示界面的左侧，以文本的形式实时显示当前机组的运行数据。在界面右侧的上半部分，是对通讯信息的显示，包括通讯角色及通讯端口的设定值以及对当前通讯状态的显示。在界面右侧的下半部分“数据信息”中，显示当前接收到哪种数据帧、接收到的数据帧的地址、等信息。具有上位机调节的线上和手动调节功能：

3）、★系统配套调试控制软件要求：

A）、4 路实时温度显示：控制器同时检测系统的制冷多点温度，来控制机组过冷/过热度。

B）、阀的开度实时显示：控制对象为大 500P 开度设定。可自行制冷系统制冷剂流量设定小开度。

C）、24 路参数控制参数设置：控制器内所有与控制相关的温度参数、时间参数、控制参数、等24 个参数都可以调整，以适应制冷/热泵/冷库/水机等设备。

D）、自动调节：设备运行时有断电记忆功能，保持当前值不变。确保制冷/热泵/冷库/水机等状态下的阀门开度。

E)、6 路用户模拟环境数据入设定如下图：在调试中通过软件模拟设定，可模拟制冷主机组在各个温度条件下，阀的开度状态来积累大量数据，从而根据每一个制冷机组的特点来设定阀的标准开度值。具体参照 24 路参数设定

F)、多达 8 路设备运行监控：在线监控机组的压缩机、膨胀阀、各点温度、保护动作电路等运行状态。

G)、过冷/热度控制范围：2-15 摄氏度。可自行设定制冷主机的过/冷、过热度为设计提供数据。

4）★手动设定要求

A）温度和开度可显示查询/设置：控制器所有检测到的温度都可以被查询开度也可以实时查询显示

B）调节功能：在机组开发和调试阶段，可以通过控制器手动调节功能，取得有效的试验数据。

C）数码管显示器在线显示开度和温度以及故障代码。

D）数码管显示器在线显示开度和温度以及故障代码

5) ★曲线显示界面要求

2、模拟地水源水系统

由不锈钢水箱、1台冷却水泵组成，主要完成制冷机组冷却散热工作。

3、热水系统

由1台冷冻水泵、分水器、集水器、膨胀水箱等组成，主要给家庭提供生活热水。

4、空气调节系统

由过滤器、表冷器、普通风机、风道等组成，主要完成空气调节作用。（室内送风风机转速可调）

5、模拟房间

由1套风机盘管、1套温度控制器及风量调节系统组成，主要完成房间的温度设定与空气调节作用。

6、控制装置配置

整个中央空调采用FX3U-48PLC可编程控制器及工业总线控制，由计算机通过通信总线与PLC进行通信，控制整个中央空调的运行。空调的运行参数由各类传感器进行采集，并通过通信总线送入计算机中，通过中央空调组态控制软件进行实时监控。在现场控制柜上可显示中央空调的所有运行数据，可进行全手动和自动运行操作。

7、生活热水系统

由热地源热泵主机，水，换热器，电气控制系统组成

8、室内水系统水

由循环水泵，板式换器，风机盘管，温度控制器组成

9、控制软件。

中央空调的运行参数由各类传感器进行采集，并通过通信总线送入计算机中，通过中央空调组态控制软件进行实时监控。在上们机上可显示中央空调的所有运行数据，。有对应流程动画显示。

五、实训项目要求

1.掌握地源热泵机组的原理与结构组成

2.地源热泵空调系统电气自动控制

3.地源热泵空调系统夏季运行工况调试

4.地源热泵空调系统冬季运行工况调试

5. 掌握地源热泵机组抛放地耦管换热方式构成

6. 掌握地源热泵机组土-气型地源热泵机组室内换热系统, 方式构成             

六、中央空调配置清单

4.燃料电池发电模拟器

1、概述

质子交换膜燃料电池是一种将燃料氢气作为还原剂与空气中的氧气作为氧化剂进行电化反应，并将化学能直接转换成电能的高效发电装置（化学反应式为H2＋1/2O2® H2O）。燃料电池可以作为发电站或车辆的动力源。燃料电池与内燃机相比，突出的优点是高的能量转化效率和极低的环境污染，在现实生活中电能是一种清洁的能源，因此燃料电池输出的是清洁的能源。

为响应国家节能减排号召，促进新能源生力军健康、和谐发展，针对广大院校需求，我司研制并生产了《燃料电池发电教学示教演示系统》。

该系统以真实燃料电池结构为载体，以模型的形式展示真实燃料电池结构、并以流水灯形式展示从制氢→管路→氢气减压→燃料电池堆→DC-DC整流变换→负载全部过程。

应用范围：主要面向职高、大学、研究生、以燃料电池发电为主课题的研究和培训。

   系统由自吸式PEM燃料电池堆模型、模型氢瓶及其组件燃料电池控制器、直流线性负载，交流线性负载，直流感性负载和测试仪表组成。

2、各部件参数

◆ 燃料电池

燃料电池以真实电堆为参考，采用牙克力材料精加工而成，从外部可直观看到电堆内部（交换膜、双电极、膜片）结构。

产品优势:真实体现燃料电池系统从制氢、氢气输送、减压、发电、DC-DC变换、供电等各过程。

其展示过程如下：

注：所有运行过程均以LED流水形式展示

 1、1  图示电解水制氢原理

 1、2  氢气输送（LED流水指示）

 1、3  燃料电池堆发电（配彩色插图+LED流水指示）

 1、4  DC-DC整流变换 （配彩色插图+LED流水指示）

 1、5  直流输出、负载

 1、6  阻性负载、感性负载、LED灯（真实，通过各部分原理指引手动操作使各负载工作）

仪表 

电压表：平台设有1个电压表，量程和误差分别为DC 0-200V±0.5％。用来测量负载工作时的直流电压。

电流表：平台设有1个电流表，量程和误差分别为DC 0-5A±0.5％。用来测量负载工作时的直流电流。

计时器：本教学平台共有1个计时器，单次循环量程为9H59M59S，主要用来累计氢瓶使用时间，实验台运行时间。系统运行时按下计时器的计时按钮，关闭前按停止按钮保存数据，清除累计时间可按清除按钮。

负载

线性负载：是一个变阻箱，阻值变换范围为0～999欧姆，阻值小变化值为0.1欧姆；大可承受功率为10W。

感性负载：是一个额定电压为12-24V,转速为200r/min的减速电机。

智慧教室综合测控系统

该系统采用一体化设计，要求所有功能集中在一块核心控制器上，禁止采用多种模块拼装，确保使用人员的人身安全及设备安全的性能指标。

、虚拟示波器所需实现的功能：50MHz   2路波形测量功能；
（二）2路逻辑分析仪功能；
（三）1路任意波形信号发生器输出；
200MSa/s高速实时采样，50MHz带宽，波形测量*教学实验要求，波形平滑不失真。
（四）2路PWM脉冲信号发生器：可设置频率、占空比。
（五）、万用表功能
1、万用表的电阻测量功能；
2、万用表的直流电压测量功能；
3、万用表的交流电压测量功能；
4、万用表的交流电流测量功能；
（六）、人机界面功能
*1、人机界面显示所测量的波形，并显示相应的量测值；
*2、可通过点击界面按钮，将所测量的波形插入实验报告模板中；
*3、学生的实验报告结果可通过点击界面按钮，统一上传到的教师电脑文件夹下；
（七）、实验室安全监控功能
1、环境参数测量：可同时测量显示温湿度、CO2浓度和PM2.5；
2、电气参数测量：可测量控制台电压电流，并计算出功率；
3、过流、过压、欠压（阀值可设置）报警跳闸保护；
4、安全防护：实验室环境安全监控装置（PM2.5、烟雾、可燃气体、温湿度及CO2浓度异常（火警）报警）；5、节电功能：长期无人实验时，自动关闭总闸开关，实现安全和节电效果；

3、实验项目

实验1、燃料电池能量转换原理演示；

实验2、制氢原理演示；

实验3、燃料电池带动模拟负载实验；

实验4、燃料电池堆结构分析实验 ；

实验5、燃料电池发电系统扩展应用实验 ；