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Le système expérimental multifonctionnel de pompe à chaleur à haute température est conçu pour l'enseignement pratique et la recherche expérimentale dans les domaines de l'ingénierie énergétique, de l'ingénierie thermique, de la réfrigération et de la technologie des pompes à chaleur. En intégrant un cycle complet de pompe à chaleur, une simulation de source de chaleur, une circulation d'eau, une acquisition de données en temps réel et un système de contrôle interactif, l'équipement offre aux étudiants une plate-forme pratique pour étudier le fonctionnement des pompes à chaleur et la conversion de l'énergie thermique.
Le système utilise un cycle de pompe à chaleur composé d'un compresseur, d'un évaporateur, d'un condenseur et d'un détendeur électronique, avec des configurations d'évaporation à la fois par air et par eau. Il peut produire de l'eau chaude à des températures supérieures à 60 °C, avec une température maximale de l'eau de sortie allant jusqu'à 100 °C, permettant aux étudiants d'étudier le fonctionnement des pompes à chaleur à haute température et leurs applications potentielles dans le chauffage industriel, la production d'eau chaude et les systèmes d'économie d'énergie.
L'équipement de laboratoire de pompe à chaleur prend en charge une gamme d'expériences qui aident les étudiants à comprendre les principes et les performances des systèmes de pompe à chaleur. Les étudiants peuvent mesurer le coefficient de chauffage du compresseur et comparer le cycle de réfrigération réel avec un cycle idéal. Ils peuvent également étudier comment les différentes températures de la source d’eau affectent les performances de chauffage des pompes à chaleur et comment le taux de compression influence l’efficacité du système.
En modifiant les conditions d'évaporation et de condensation, les étudiants peuvent obtenir et analyser les courbes de performances des pompes à chaleur. Ces expériences fournissent des connaissances pratiques sur le cycle de réfrigération, le fonctionnement du compresseur, le transfert de chaleur, l'évaporation, la condensation, la pression, la température, l'efficacité énergétique et les performances du système.
Le système d’acquisition et de traitement des données en temps réel permet aux étudiants de surveiller les paramètres de fonctionnement et d’analyser directement les résultats expérimentaux. Cela permet de développer des compétences pratiques en matière de mesure expérimentale, d'analyse de données, de fonctionnement du système thermique et de résolution de problèmes d'ingénierie.
Le système peut également être connecté à un stockage d’énergie thermique, à un stockage d’énergie à changement de phase et à des systèmes complémentaires multi-énergies pour des expériences étendues. Cela le rend adapté non seulement à l'enseignement de base sur les pompes à chaleur, mais également à la recherche approfondie sur l'utilisation des énergies renouvelables, le stockage de l'énergie, l'efficacité énergétique et les systèmes énergétiques intégrés.
Le système expérimental multifonctionnel de pompe à chaleur à haute température convient donc aux étudiants se spécialisant en génie énergétique et électrique, génie thermique, réfrigération et climatisation, CVC, génie mécanique et disciplines connexes. Grâce à des expériences pratiques, les étudiants peuvent développer à la fois une compréhension théorique et des capacités d'ingénierie pratiques dans les technologies modernes des pompes à chaleur et de l'énergie.
