TW-RG723空氣源與水源熱泵熱水裝置

探索熱泵技術(shù)：TW-RG723空氣源與水源熱泵熱水裝置教學(xué)實踐

大家好！作為一名職業(yè)院校的能源與動力工程專業(yè)教師，多年來我一直致力于尋找適合教學(xué)的實訓(xùn)設(shè)備。今天我想向各位介紹我們學(xué)校引進的TW-RG723空氣源與水源熱泵熱水裝置，以及如何利用這類設(shè)備開展實踐教學(xué)的經(jīng)驗分享。

熱泵技術(shù)的基本原理與應(yīng)用價值

在正式介紹TW-RG723裝置之前，我們首先要了解什么是熱泵技術(shù)。簡單來說，熱泵是一種能夠?qū)⒛芰繌牡蜏靥巶魉偷礁邷靥幍难b置，它遵循熱力學(xué)第二定律，既可以制冷也可以制熱。正如水可以從低處流向高處，熱量也可以從低溫區(qū)域"泵送"到高溫區(qū)域，這需要消耗一定的電能，但消耗的能量遠低于直接加熱所產(chǎn)生的能量。

目前主流的熱泵主要有兩類：空氣源熱泵和水源熱泵。如果熱泵的蒸發(fā)器直接置于室外空氣中，就是空氣源熱泵；如果蒸發(fā)器通過管道埋植于水中，就是水源熱泵。這兩種技術(shù)路線各有特點，而TW-RG723裝置的巧妙之處就在于它將兩種熱源整合在一套系統(tǒng)中，非常適合教學(xué)使用。

TW-RG723裝置組成與技術(shù)特點

TW-RG723空氣源與水源熱泵熱水裝置是一款綜合性教學(xué)實訓(xùn)平臺，它由空氣源熱水器、循環(huán)水箱、保溫水箱、四通換向閥等核心部件組成，并配備了數(shù)顯功率表、電流表、電壓表、液體流量計等多種測量儀器。

該裝置的技術(shù)參數(shù)十分貼近實際應(yīng)用：輸入電源為單相AC220V±10% 50Hz，功率約300W；額定輸入功率約2.0kW，額定水溫55℃，最高水溫60℃；額定產(chǎn)水量100L/h，額定制熱量11.5kW。這些參數(shù)既保證了實驗的安全性，又能讓學(xué)生接觸到真實的工作場景。

值得一提的是，該裝置采用了四通換向閥這一關(guān)鍵部件，實現(xiàn)了空氣源與水源兩種工作模式之間的靈活切換。這正是我們教學(xué)的重點之一——讓學(xué)生理解同一套系統(tǒng)如何通過部件重組實現(xiàn)不同功能。

實踐教學(xué)方法與案例

在我們的教學(xué)實踐中，通常圍繞TW-RG723裝置設(shè)計一系列遞進式的實驗項目：

基礎(chǔ)認(rèn)知實驗

首先，我們讓學(xué)生進行熱泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)認(rèn)知實驗。通過觀察裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，學(xué)生可以直觀了解壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥四大核心部件的位置和作用。在此基礎(chǔ)上，我們引導(dǎo)學(xué)生測量水溫、流量、電流、電壓等基本參數(shù)，計算系統(tǒng)的熱利用率。

對比分析實驗

當(dāng)學(xué)生熟悉基礎(chǔ)操作后，我們會進入對比分析實驗階段。在這一階段，學(xué)生需要分別啟動空氣源模式和水源模式，記錄并比較兩種模式下系統(tǒng)的運行效率。

這里有一個有趣的發(fā)現(xiàn)：根據(jù)研究，空氣源熱泵在極端低溫環(huán)境下，空氣中的熱能較少，工作效率會大大降低；而水源熱泵由于水體溫度常年穩(wěn)定，運行更加可靠穩(wěn)定。這正是為什么有些場景下水源熱泵更具優(yōu)勢的原因。

例如，有研究表明，江水源熱泵系統(tǒng)耗電僅是常規(guī)水源熱泵系統(tǒng)的60-75%，是空氣源熱泵系統(tǒng)的50-60%。在實際實驗中，我們引導(dǎo)學(xué)生驗證這一數(shù)據(jù)，并分析其原因。

系統(tǒng)優(yōu)化實驗

在高級階段，我們會設(shè)計系統(tǒng)優(yōu)化實驗。讓學(xué)生根據(jù)環(huán)境條件自行選擇最優(yōu)的工作模式。例如，有研究建議冬季空氣溫度高于2℃時采用單一的空氣熱源工作模式；在空氣溫度為-5～2℃的范圍內(nèi)采用空氣-地源復(fù)合熱源工作模式；在空氣溫度低于-5℃時采用單一的水源模式。學(xué)生可以通過調(diào)節(jié)四通換向閥，測試這些建議是否合理。

熱泵技術(shù)的實際應(yīng)用案例

為了讓學(xué)生理解TW-RG723裝置的實際應(yīng)用價值，我們在教學(xué)中會引入真實工程案例。比如，北京朝陽區(qū)國奧村使用的"再生水源熱泵系統(tǒng)"，利用污水處理的再生水，與熱泵機組換熱后注入河道，既保證了冬季供暖，又實現(xiàn)了夏季制冷。

更近的例子是，成都第九再生水廠的水源熱泵試點項目通過對城市污水資源進行有效綜合利用，為水廠綜合樓及物資保障中心辦公區(qū)域的68個房間進行供能，供能面積約為2889平方米。這些案例生動展示了熱泵技術(shù)的實際應(yīng)用效果。

教學(xué)反思與總結(jié)

通過多年使用TW-RG723裝置進行教學(xué)，我深刻體會到理論與實踐結(jié)合的重要性。單純講解熱泵原理，學(xué)生往往難以理解；而通過親手操作這臺裝置，學(xué)生能夠直觀觀察到不同參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)，真正掌握知識。

此外，這臺裝置還能培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能環(huán)保意識。通過計算和比較不同模式的能耗，學(xué)生可以切身感受到熱泵技術(shù)如何節(jié)約能源、減少碳排放。例如，成都的那個案例中，再生水水源熱泵項目每年將節(jié)約至少93600公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，減少CO?排放量約234000公斤。這種直觀的數(shù)據(jù)對比，比單純的理論說教更有說服力。

最后，我想強調(diào)的是，TW-RG723裝置不僅僅是一臺教學(xué)儀器，更是連接學(xué)生與實際應(yīng)用的橋梁。通過這種貼近工程實際的訓(xùn)練，我們的學(xué)生畢業(yè)后能夠快速適應(yīng)工作崗位，為我國的節(jié)能環(huán)保事業(yè)貢獻自己的力量。作為職業(yè)院校的教師，還有什么比這更令人欣慰的呢？

希望這篇文章對各位同仁有所幫助，也歡迎大家一起交流熱泵技術(shù)的教學(xué)經(jīng)驗！

您只要致電：021-55884001（袁經(jīng)理）

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