[0001] 本发明涉及实验室设备，特别是一、二次泵空调水系统混合实验台及其实验方法。

[0002] 一次泵和二次泵空调水系统在现代建筑和工业中的应用非常广泛，但对于一些相关专业的学生的教学方式多数是到工业或者建筑整个空调系统现场进行实习认识，工业上和民用建筑上的中央空调系统一般规模很大，管路非常复杂，使学生很难弄清各系统的运行和操作过程，将理论和实际结合起来，造成实习时间过长，成本过高的问题；此外，现场的空调系统运行中操作起来有很大的安全隐患或者只允许学生参观而不允许操作的情况，造成学习效率很低；

[0003] 如图1所述，为一次泵定流量水系统示意图，一次泵定流量水系统在用户侧的末端用水设备(如实际工程中的风机盘管，本实验台中用翅片管式散热装置)上设置由温度控制的三通电动水阀，同时跟末端用水设备并联一个旁通管路，当实际所需负荷减少到控制器某一设定值时，三通电动水阀会调小流经翅片管式散热装置的水流量，让另外一部分多出的水量经过末端用水设备的旁通管路，一次泵定流量系统只有在多台冷热源机组时(如一机一台)，可实现分阶段定流量运行，以节省水泵的输送能耗。一个系统大部分时间是处于低负荷运行状态，而这时运行的水泵仍按设计流量运行，无法再进一步节省水泵输送能耗，这也是一次泵定流量系统的不节能缺点。目前在大型空调系统工程中已很少采用此法。

[0004] 如图2所述，为一次泵变流量水系统示意图，在用户侧末端设备的供水管或回水管上设置二通电动水阀。当实际所需负荷降低时，二通水阀关小(或关闭)，使得末端装置中水的流量按比例减少(或为零)，从而使得用户侧房间内的被调热湿参数在设定值范围内。当用户侧二通水阀调小或关闭时，使得用户侧供回水总管的压差加大，通过压差控制器使得压差旁通阀开大，让部分水不进人用户侧管路而直接旁通回到冷热源机组，以保证流经冷热源机组的水流量基本不变。当旁通阀水流量达到一台冷热源机组的设计水量时，控制系统就相应关闭一台冷热源机组，从而大量节省系统的运行能耗(即节省了水泵能耗和部分冷热源机组运行能耗)。

[0005] 如图3所示，为二次泵变流量水系统，用户侧的冷冻水或热水输送环路可以根据各区不同的压力损失设计成独立环路进行分区供水，因此这种二次泵的变流量水系统适用于大型建筑物(或建筑群)各空调分区的供水，这种大型建筑物空调分区供水的特点就是供水作用半径相差悬殊。在二次泵变流量水系统管路中，冷热源侧设置有一次水泵，且在冷热源进出口侧设置有压差旁通阀，在空调末端的风机盘管等设置的是二通电动阀门，在末端环路上设置有二次水泵，故而称之为二次泵变流量水系统。所谓的“定流量”或“变流量”指的是空调系统末端的总水流量是变化的还是恒定的。

[0006] 综上，如何将一次泵定流量水系统、一次泵变流量水系统、二次泵变流量水系统三者进行集成，便于教学试验成为了本领域研究人员急需解决的问题。

[0042] 现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

[0043] 如图4所示，本发明是一、二次泵空调水系统混合实验台，包括：通过第一管路10串联设置的一次水泵11、加热器12、水箱13、热源温控器14；并联设置的第二管路20、第三管路30，其一端与所述第一管路10的一端连接；并联设置的两第四管路40，其一端与所述第二管路20、第三管路30另一端连接，其另一端与所述第一管路10连接；其中，所述第二管路20上依次设置有第一二通阀1、二次水泵21、水流量开关22、第二二通阀2；所述第三管路上设置有第三二通阀3；每一所述第四管路4上均设置依次设置有风盘41、第四二通阀4、第一三通阀42、第五二通阀5；所述风盘41上设置有温度控制器43；第五管路50，其上设置有第六二通阀6，其一端与所述第四管路40的风盘41外侧端部连接，另一端与所述第一三通阀42连接；
第六管路60，其上设置有第一电动阀61，其一端与所述风盘41、第四二通阀4之间的所述第四管路40连接，其另一端与所述第四管路40的第五二通阀5外侧端部连接；第七管路70，其与所述第一管路10并联，其上设置有压差旁通阀71，位于所述压差旁通阀71两侧设置有第七二通阀7；所述第一管路10一侧设置有补水阀15、膨胀阀16；所述第一管路10另一端设置有排水阀17。

[0044] 在本方案中，通过关闭相应阀体，起到一次泵定流量或一次泵变流量或二次泵变流量空调系统的作用；

[0045] 如图4所示，为了保证循环水的过滤，本发明采用所述第一管路10上还设置有一次过滤器18。

[0046] 如图4所示，为了实现第循环水的流量检测以及二次过滤，本发明采用所述第四管路40与所述第一管路10上的连接管路上设置有末端流量计19、二次过滤器120。

[0047] 如图4、5所示，为了说明一次泵定流量水系统的工作流程，本发明采用如下步骤：

[0048] S1：关闭所述第一二通阀1、所述第二二通阀2、两所述第六二通阀6、第一电动阀61；剩余阀打开；

[0049] 所述循环水经过所述第一管路10、第三管路30、两第四管路40、回流至所述第一管路10；

[0050] S2：打开一次水泵11，以及手动调节温度控制器43为a摄氏度；

[0051] S3：打开加热器12对循环水进行加热，风盘41对加热后的循环水进行吹风，对位于对应风盘41所处的空间进行加热；

[0052] S4：当空间的温度小于a摄氏度时，风盘41停止工作；当空间的温度大于a摄氏度时，风盘41继续工作；在此过程中，末端流量计120不会发生变化。

[0053] 实验前的准备工作：

[0054] 在正式运行一次泵变流量工况前，按下图5将实验台的各阀门调整到一次泵定流量运行工况配置模式；注意：补水阀门严禁触动。

[0055] 正式启动实验：

[0056] 打开一次水泵11，此时会听到水泵11启动的声音；打开两风盘41；

[0057] 将热源温控器14的设定温度设置为45摄氏度，将温度控制控制器120的设定温度为a摄氏度，a小于45；

[0058] 打开加热器12对循环水进行加热，直至加热器将循环水加热至45摄氏度时进行保温，当温度控制器43的检测温度检测小于a摄氏度时，对应空间内的风盘41启动，对该空间进行加热，当温度控制器43的检测温度检测高于a摄氏度时，风盘41停止；

[0059] 注意到，在上述的两风盘41所代表的不同空间供暖恒温控制过程中，不管用于模拟空间加热的两风盘41是否停机，末端流量计120读数始终维持在恒定值不变，此即为一次泵定流量系统。

[0060] 如图4、6所示，为了说明一次泵变流量水系统的工作流程，本发明采用步骤一：关闭所述第一二通阀1、所述第二二通阀2、所述第六二通阀6、所述第四二通阀4、所述第五二通阀5；剩余阀打开；

[0061] 所述循环水一部分经过所述第一管路10、第三管路30、两第四管路40、回流至所述第一管路10；

[0062] 所述循环水另一部分经所述第七管路70回流至所述第一管路10；

[0063] 步骤二：打开一次水泵11，以及手动调节温度控制器43为a摄氏度；

[0064] 步骤三：打开加热器12对循环水进行加热，风盘41对加热后的循环水进行吹风，对位于对应风盘41所处的空间进行加热；

[0065] 步骤四：当空间的温度小于a摄氏度时，风盘停止工作；当空间的温度大于a摄氏度时，风盘继续工作；

[0066] 在此过程中，风盘41工作时的末端流量计数值120大于风盘41不工作时的末端流量计120数值。

[0067] 实验前的准备工作：

[0068] 在正式运行一次泵变流量工况前，按下图6将实验台的各阀门调整到一次泵定流量运行工况配置模式；注意：补水阀15门严禁触动。

[0069] 正式启动实验：

[0070] 打开一次水泵11，此时会听到水泵启动的声音；打开两风盘41；

[0071] 将热源温控器14的设定温度设置为45摄氏度，将温度控制控制器43的设定温度为a摄氏度，a小于45；

[0072] 打开加热器12对循环水进行加热，直至加热器12将循环水加热至45摄氏度时进行保温，当温度控制器43的检测温度检测小于a摄氏度时，对应空间内的风盘41启动，对该空间进行加热，当温度控制器43的检测温度检测高于a摄氏度时，风盘41停止；

[0073] 在上述的两风盘41所代表不同空间供暖恒温控制过程中，当风盘41风机停止运行时，末端流量计120显示的流量数值会小于两个风盘41风机都在运行时的流量数值，当两个风盘41都停止运行时，末端流量计120的流量为零；同时，当有风盘41风机停止运行后，用手触摸压差旁通阀71铜外壳时有明显的烫手感，说明此时有热水通过了第七管路70；由于末端流量计120的流量是随着末端空调房间负荷变化的，此即是一次泵变流量系统。

[0074] 如图4、7所示，为了说明二次泵变流量水系统的工作流程，本发明采用如下步骤：

[0075] A1：关闭所述第三二通阀3、所述第六二通阀4、所述第四二通阀4、所述第五二通阀5；剩余阀打开；

[0076] 所述循环水一部分经过所述第一管路10、第二管20路、两第四管路40、回流至所述第一管路10；

[0077] 所述循环水另一部分经所述第七管路70回流至所述第一管路10；

[0078] A2：打开一次水泵11，以及手动调节温度控制器43为a摄氏度；

[0079] A3：打开加热器12对循环水进行加热，风盘41对加热后的循环水进行吹风，对位于对应风盘41所处的空间进行加热；

[0080] A4：当空间的温度小于a摄氏度时，风盘41停止工作；当空间的温度大于a摄氏度时，风盘41继续工作；

[0081] 在此过程中，当风盘41停止运行时，末端流量计120显示的流量数值会小于两风盘41都在运行时的流量数值，当两风盘41都停止运行时，末端流量计120的流量为零。

[0082] 实验前的准备工作：

[0083] 在正式运行一次泵变流量工况前，按下图7将实验台的各阀门调整到一次泵定流量运行工况配置模式；注意：补水阀门严禁触动。

[0084] 正式启动实验：

[0085] 打开一次水泵11，此时会听到水泵启动的声音；打开两风盘41；

[0086] 将热源温控器43的设定温度设置为45摄氏度，将温度控制控制器43的设定温度为a摄氏度，a小于45；

[0087] 打开加热器12对循环水进行加热，直至加热器12将循环水加热至45摄氏度时进行保温，当温度控制器43的检测温度检测小于a摄氏度时，对应空间内的风盘41启动，对该空间进行加热，当温度控制器43的检测温度检测高于a摄氏度时，风盘停止；

[0088] 在上述的两风盘41所代表的不同空间供暖恒温控制过程中，当风盘41风机停止运行时，末端流量计120显示的流量数值会小于两个风盘41都在运行时的流量数值，当两个风盘41都停止运行时，末端流量计120的流量为零，且二次水泵21也会停止运行，因为此时末端管路水流量为零，水流开关会直接关闭二次水泵21，起到节能目的；同时，当有风盘41风机停止运行后，用手触摸压差旁通阀71铜外壳时有明显的烫手感，说明此时有热水通过了第七管路70；由于末端流量计120的流量是随着末端空调房间负荷变化的，同时系统中设置的一次水泵11和第二管路20的二次水泵，而且二次水泵21还会根据末端水路水量情况停止或启动，起到水泵节能目的，因此称为二次泵变流量系统。

[0089] 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。