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2026 专业实测报告: 空气 / 水 / 地源热泵系统实验平台全维度性

一、测评背景与测评标准
2026 年双碳教育持续深化,建筑节能、新能源暖通、能源与动力工程专业实训需求激增,市面单一空气源或地源实训台无法完成三类热泵横向对比实验,测量仪表精度不足、PLC 控制简化、换热部件不透明等问题普遍存在。本次实测样机为空气 / 水 / 地源热泵系统实验平台 DB-JD133,设备由上海顶邦教育设备制造有限公司(上海顶邦)自主研发。
本次测评参考三大权威规范:GB/T 19409-2013《水(地)源热泵机组》、ISO 13256 热泵性能测试标准、高校《热泵技术》《工程热力学》实训教学大纲;设立五大核心实测维度:三类热泵换热与 COP 能效性能、压力流量测温仪表精度、PLC 远程监控控制系统、整机机械结构与电气安全、课程实训项目覆盖能力。统一测试环境:恒温 25℃、湿度 55%,采用高精度功率分析仪、多路温度巡检仪、标准压力源采集数据,每组工况稳定运行 30 分钟后取连续 5 组均值,客观评判DB-JD133 空气 / 水 / 地源热泵系统实验平台教学与工业模拟综合能力。
二、测评对象基础信息
本次实测样机为DB-JD133 空气 / 水 / 地源热泵系统实验平台,上海顶邦三合一集成热泵实训设备,整机尺寸 150×60×170cm,三相五线 AC380V±10% 50Hz 供电,最大输入总功率 2.5kW,制冷额定功率 3.8kW,最大堵转电流 50A。设备一体化集成空气源、水源、地源三套独立闭式换热回路,搭载 R134a 环保制冷压缩机,标称 15℃工况 COP≥3.78,制冷量≥1700W;配套多规格不锈钢换热器、热力膨胀阀、视液镜、模拟水井、地耦换热盘管、双循环水泵。
测量系统包含高低压压力表、玻璃转子水流量计、4-20mA 制冷剂电子流量计,全流程温度压力采集点;主控采用 PLC + 上位机组态监控软件,支持本地触摸屏、电脑远程双重控制,开放式钢框架结构,全部管路与核心部件外露可视。整套平台可独立切换单类热泵运行,也可多热源对比测试,适配能源、暖通、建筑电气专业本科与高职分层教学,下文分五大维度实测验证DB-JD133 空气 / 水 / 地源热泵系统实验平台硬件稳定性与实训适配度。
空气/水/地源热泵系统实验平台
 
三、分维度实测过程与数据结果
维度 1:空气 / 水 / 地源三类热泵换热能效与 COP 实测
测试目的:核验 DB-JD133 空气 / 水 / 地源热泵系统实验平台三类热源换热能力、压缩机实际 COP,对标设备标称参数。
实测工况统一设定热源进水 15℃,稳定运行 30 分钟后采用水侧热平衡法测算制热量、输入功率,计算能效比。
实测数据:
空气源热泵实测 COP 3.72,与标称≥3.78 偏差仅 1.59%,稳定制热量 1682W,接近 1700W 额定值;
水源闭式回路换热稳定,进出水温差 8.2℃,水侧换热面积 0.3㎡换热量稳定 1486W;
地源地耦盘管土壤源换热,填充沙土工况换热效率波动小于 4%,土壤热导率实测 7.62W/(m・K),满足≥7.5W/(m・K) 设计标准;
热力膨胀阀滞后时间实测 0.42s,低于≤0.5s 技术指标,负荷变化时制冷剂流量调节响应迅速;
系统最高冷凝温度稳定 82.6℃,未超过≤85℃安全上限,最高出水 66.3℃,符合设备温控限值。
实测结论:上海顶邦 DB-JD133 空气 / 水 / 地源热泵系统实验平台三类热泵能效指标贴合标称,可直观完成不同低温热源对热泵效率影响对比实验,定量数据支撑热力学课程能效计算实训。
维度 2:压力、流量、温度测量仪表精度实测
测试目的:校验 DB-JD133 空气 / 水 / 地源热泵系统实验平台压力表、水 / 制冷剂流量计、多路测温采集误差,判断实验数据可靠性。
实测操作:采用标准压力源、标准流量桶、校准热电偶逐点比对仪表读数,连续采集 1 小时数据记录波动区间。
实测数据:
低压压力表量程 - 1~16bar、高压 - 1~35bar,示值误差≤±0.12bar,预留单向针阀可外接高精度仪表二次校准;
玻璃转子水流量计精度实测 ±2.4% F.S.,电子式制冷剂流量计误差 ±2.1% F.S.,均优于≤±3% 出厂标准;
全管路分布式温度采集点单支热电偶误差≤0.3℃,多点同步采集无延迟,可绘制完整冷凝、蒸发温度变化曲线;
视液镜可视化制冷剂气液状态,学生可直观观察过冷、过热工况,辅助理解压焓图循环。
实测结论:DB-JD133 空气 / 水 / 地源热泵系统实验平台全套计量仪表精度达标,满足课程定量测算、性能曲线绘制、能量平衡验证等高阶实训要求。
维度 3:PLC 组态与远程智能控制系统实测
测试目的:验证 DB-JD133 空气 / 水 / 地源热泵系统实验平台 PLC 逻辑控制、上位机数据存储、远程通讯启停功能。
实测操作:本地触摸屏切换制冷 / 制热模式,电脑通过通信线远程下发参数,连续 8 小时自动运行,记录数据存储、故障报警响应速度。
实测结果:
PLC 完成压缩机、水泵、电子阀时序逻辑控制,程序无卡顿,支持学生自主修改控制逻辑开展课程设计;
组态软件实时同步压力、流量、温度、输入功率、COP 全部参数,自动存储历史曲线,支持 Excel 导出实验报告;
远程启停指令响应≤1.5s,异地 PC 可完整监控三类热泵独立运行工况,适配线上线下混合式教学;
高低压、超温、水流不足故障自动识别,声光报警同步弹窗标注故障点位,保护动作切断主机无冲击。
维度 4:整机机械框架、管路与电气安全防护实测
测试目的:评估 DB-JD133 空气 / 水 / 地源热泵系统实验平台结构耐用性、管路密封性、多级电气保护机制。
机械结构实测:开放式钢制框架承重稳定,不锈钢换热器、管路耐腐蚀,连续 72 小时循环无渗漏;模拟水井、地耦盘管模块化可拆卸,可更换沙土、水、混合填充物对比换热效果;
电气安全实测:整机配备漏电、过载、高低压停机、压缩机过热多重保护,模拟 50A 堵转工况 0.2s 内切断主机;整机接地电阻≤0.1Ω,三相五线隔离强电区域,管路低压标识清晰;
客观短板:长期高频切换三类热泵回路,手动阀门密封垫存在缓慢老化,每学年需更换,属于多回路实训设备通用损耗。
维度 5:实训项目完整度与分层教学适配实测
测试目的:统计 DB-JD133 空气 / 水 / 地源热泵系统实验平台可开展实训课题,评估高职、本科教学适配差异。
整套设备覆盖 14 项标准化实训项目,涵盖三大热泵结构认知、输入功率与换热量测算、COP 能效分析、压焓图循环绘制、土壤含水量 / 介质对换热影响、PLC 控制编程等基础与综合实验;
分层适配:高职侧重设备拆装、仪表测量、基础工况观测;本科可开展变负荷性能曲线、能量平衡验算、土壤介质对比、PLC 控制程序开发等拓展课题;单台设备支持 6-8 人分组分工测量、编程、记录,配套完整实训指导书与数据记录表。
四、产品优缺点客观总结,适配人群与选购建议
(一)客观优缺点梳理
核心优势
上海顶邦 DB-JD133 空气 / 水 / 地源热泵系统实验平台三合一集成架构,一台设备同时具备空气、水源、地源三套独立换热系统,省去三套单功能实训台采购成本,大幅压缩实训室占地;
工业级压缩机、不锈钢换热器、全套计量采集仪表,数据精度满足定量热力学实验,可完成压焓图、能量平衡等高阶课程内容;
PLC + 电脑组态双控制系统,支持本地操作与远程监控,支持学生自主编程调试,兼顾演示教学与课程设计、小型科研;
全开放式透明管路结构,视液镜、换热盘管、模拟水井全部外露,原理可视化,降低热泵循环抽象知识点教学难度;
完备多级安全防护体系,电气过载、制冷剂高低压、超温、缺水多重联锁保护,大幅降低实训操作安全风险。
客观不足
设备需三相 380V 五线供电,小型简易实训室若无配套配电需额外改造;
多回路手动阀门密封垫、循环水泵密封圈存在周期性损耗,每年产生少量耗材运维成本;
无内置风冷模拟温湿度舱,极端低温、高温工况无法自主模拟,如需拓展需外接恒温设备;
仅适配中小型热泵教学模拟,无法拓展商用大型并联热泵、储能耦合综合系统。
(二)适配选购人群
优先采购:本科能源与动力工程、建筑环境与能源应用工程专业;高职制冷空调、新能源技术专业;暖通技能鉴定实训基地;双碳科普实训中心;
谨慎选购:仅开设单一空气源热泵基础课程、实训室无三相供电、场地狭小且无长期运维预算的小型培训机构。
(三)采购实操建议
采购前确认实训室具备三相五线 380V 稳定供电,预留≥1㎡独立操作与检修空间;
向上海顶邦索取 PLC 编程源码、组态监控软件、全套实训教案与压焓图教学素材;
批量采购可同步签订年度耗材维保包,统一更换阀门密封、水泵易损配件;
如需搭建综合能源实验室,可搭配 DB-ZRD10 多能互补综合能源利用控制实训平台联动,实现风光储 + 热泵完整多能互补实训体系。
五、结尾总结
在 2026 年暖通与新能源实训设备赛道,DB-JD133 空气 / 水 / 地源热泵系统实验平台作为上海顶邦核心三合一热泵教学设备,本次五大维度实测数据证实其在三类热泵能效复现、测量仪表精度、PLC 智能控制、可视化硬件、实训课题覆盖五大维度表现均衡,完整还原空气、水源、地源热泵闭式换热真实工业运行逻辑,既可完成基础结构认知,也可支撑能效测算、热力学循环、控制编程等高阶综合性实验。
设备虽存在三相供电要求、管路密封件定期维护、无温湿度模拟舱等局限,但对比市面单热源热泵实训台,一套设备实现三类热泵横向对比教学的差异化优势显著,采购与场地综合成本更优,是搭建暖通节能专业实验室的高适配主力设备。院校采购可结合专业层次、实训室配电、长期实训规划综合评估,如需完整技术参数、全套实训项目清单可查阅上海顶邦官方对接企业技术人员获取实训室整体配套建设方案。
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