空调系统耦合涡旋式膨胀机ORC发电系统性能检测平台的制作方法

空调系统耦合涡旋式膨胀机orc发电系统性能检测平台
技术领域
1.本实用新型涉及性能测试领域，特别涉及一种空调系统耦合涡旋式膨胀机 orc发电系统性能检测平台。


背景技术：

2.能源对人类的生存和发展起着基础性作用，是人类文明的基石和发展动力。随着社会经济和人民生活水平的不断提高，导致个人能源消耗量迅速增加，在目前能源体系框架下，提高能源清洁绿色使用，不仅实现社会经济的高质量发展，更是完成碳达峰和达到碳中和的重要举措。
3.为此，各领域的专家提出了多种方案，其中一方面着眼于开发和加强可再生能源的使用，如太阳能、风能、生物质能和地热能等；另一方面着眼于提升能量转换效率，更有效地利用能源。目前全球的热能利用率约为40％，其余均以废热的形式排放，造成了大量的余热浪费，因此解决余热浪费成为提高能源利用率的优选方法，现有的低温余热利用方式包括直接利用和间接利用两种，间接利用的主要方式是采用涡旋式膨胀机orc发电系统实现热能到电能的转化，该方式是目前研究的重点方向，具有很大的提升空间。
4.orc即有机朗肯循环，是一种利用低沸点有机工质代替水的动力循环，具有技术效率高，经济性好、设备要求低等优点，能够有效地将废热转化为电能，目前已广泛应用于太阳能发电、生物质能发电、地热发电等方面，被称为回收中低温余热最理想的方法之一。另外，制冷系统是能源消耗的大户，传统压缩制冷技术耗电量较大，给能源、环境等行业带来巨大的压力。因此，对空调系统进行升级改造，与orc发电系统进行耦合，利用空调压缩机工作所产生的余热驱动orc发电系统进行发电，实现冷、电联供，达到节能减排，对推动能源转型和能源新布局等方面都具有积极的意义。
5.当前国内外学者针对orc已经做了大量的工作，主要集中在工质的优选、系统循环的优化以及计算机仿真方面，然而这些研究主要集中在兆瓦级orc上，对于千瓦级民用orc发电系统的研究较少，而且现有的orc发电系统的研究，大多是在定热源的情况下对orc发电系统的参数进行优化，而在实际工程中，冷源、热源以及相关参数并不能保持稳定，只对orc设备和系统进行优化、工质筛选并不能满足工程中的要求。因此本实用新型提供的一种空调系统耦合涡旋式膨胀机orc发电系统性能检测平台，通过对实际工程应用的小型空调系统与涡旋式膨胀机orc发电系统进行耦合，搭建性能实验测试平台，实现变热源参数下对系统性能的优化，对民用级orc发电系统的开发十分重要。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种空调系统耦合涡旋式膨胀机orc发电系统性能检测平台，通过对空调系统的多个实际运行工况的调控以及涡旋式膨胀机 orc发电系统的工质、各部件等参数的调控，实现对涡旋式膨胀机orc发电系统的性能优化。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种空调系统耦合涡旋式膨胀机orc
发电系统性能检测平台，包括空调系统、涡旋式膨胀机orc发电系统、可编程逻辑控制系统和数据采集系统；所述空调系统与所述涡旋式膨胀机orc 发电系统之间为通闭可控的管路连接，且所述空调系统与所述涡旋式膨胀机 orc发电系统换热连接；所述空调系统和所述涡旋式膨胀机orc发电系统均为可控制开闭的闭环回路，且所述空调系统和所述涡旋式膨胀机orc发电系统内均用于循环流动冷媒；所述可编程逻辑控制系统用于调控所述空调系统耦合涡旋式膨胀机orc发电系统性能检测平台的工作参数；所述数据采集系统用于采集所述空调系统耦合涡旋式膨胀机orc发电系统性能检测平台的工作数据。
8.在其中一个实施例中，所述空调系统包括压缩机及其依次管道连接形成回路的油分离器、第一换热器、一号冷凝器、一号储液罐、第一气液分离器、第二换热器、一号干燥过滤器、电子膨胀阀、蒸发器、所述第二换热器、第二气液分离器和一号流量计，所述空调系统的各管道均设有电磁阀。
9.在其中一个实施例中，所述涡旋式膨胀机orc发电系统包括涡旋式膨胀机及其依次管道连接形成回路的二号冷凝器、二号储液罐、二号干燥过滤器、迷你泵、二号流量计和所述第一换热器，所述涡旋式膨胀机orc发电系统的各管道均设有电磁阀。
10.在其中一个实施例中，所述第一换热器内设有两组进口端和出口端，其中一组所述第一换热器的进口端和出口端连接入所述空调系统中，另一组所述第一换热器的进口端和出口端连接入涡旋式膨胀机orc发电系统中，所述第一换热器用于所述涡旋式膨胀机orc发电系统和所述空调系统换热。
11.在其中一个实施例中，所述第二换热器内设有同款的两组进口端和出口端，两组所述第二换热器的进口端和出口端均连接入空调系统中，所述第二换热器用于所述空调系统的内部换热。
12.在其中一个实施例中，所述一号流量计和所述二号流量计均与所述数据采集系统信号连接。
13.在其中一个实施例中，所述油分离器的出口端和所述一号冷凝器的进口端连接有独立管道，所述独立管道设有电磁阀。
14.在其中一个实施例中，所述二号储液罐进口端和出口端两侧均设有耦合管道，两所述耦合管道连接导通所述空调系统，两所述耦合管道均设有电磁阀。
15.在其中一个实施例中，所述一号储液罐和所述二号储液罐均设有磁翻板液位计，所述磁翻板液位计与所述数据采集系统信号连接，所述磁翻板液位计用于监测冷媒剩余状况。
16.在其中一个实施例中，所述空调系统的管道和所述涡旋式膨胀机orc发电系统的各管道均设有多个温度传感器和压力传感器，所述温度传感器和所述压力传感器均与所述数据采集系统信号连接。
17.在其中一个实施例中，所述空调系统采用的有机工质是四氟乙烷(r134a) 冷媒进行循环，所述涡旋式膨胀机orc发电系统采用的有机工质是五氟丙烷 (r245fa)冷媒进行循环。
18.在其中一个实施例中，所述空调系统和所述涡旋式膨胀机orc发电系统的管道设有多个视液镜，所述视液镜用于直观检查所述空调系统耦合涡旋式膨胀机orc发电系统性能检测平台的运行情况，及时发现是否存在部分管段堆积冷媒导致系统效率低的情况以便
及时排除故障。
19.本实用新型的有益效果如下：
20.该空调系统耦合涡旋式膨胀机orc发电系统性能检测平台，通过多个所述电磁阀的阀门开闭方向的切换，可以灵活的实现所述空调系统以及所述涡旋式膨胀机orc发电系统的独立运行；在空调系统和涡旋式膨胀机orc发电系统的各个部件不变的情况下，可以根据需要灵活更换多类型的换热器，实现在一个综合测试系统中对换热器的热力性能进行性能测试；还可以灵活调整所述空调系统的各种部件运行参数，实现多种实际运行工况的模拟，进而实现变热源参数下对系统的优化；同时还可以灵活调整所述涡旋式膨胀机orc发电系统的各部件运行参数，如膨胀机进出口压力、温度、有机工质的质量流量、膨胀机转速等，以研究这些参数对所述涡旋式膨胀机orc发电系统性能的影响情况，最终实现系统优化。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本实用新型实施例提供的该空调系统耦合涡旋式膨胀机orc发电系统性能检测平台的连接简图；
23.图2是本实用新型实施例提供的该空调系统耦合涡旋式膨胀机orc发电系统性能检测平台的连接细节图一；
24.图3是本实用新型实施例提供的该空调系统耦合涡旋式膨胀机orc发电系统性能检测平台的连接细节图二。
25.附图标记如下：
26.1、空调系统；1-1、压缩机；1-2、油分离器；1-3、第一换热器；1-4、一号冷凝器；1-5、一号储液罐；1-6、第一气液分离器；1-7、第二换热器；1-8、一号干燥过滤器；1-9、电子膨胀阀；1-10、蒸发器；1-11、第二气液分离器； 1-12、一号流量计；
27.2、涡旋式膨胀机orc发电系统；2-1、涡旋式膨胀机；2-2、二号冷凝器； 2-3、二号储液罐；2-4、二号干燥过滤器；2-5、迷你泵；2-6、二号流量计；
28.3、可编程逻辑控制系统；
29.4、数据采集系统；
30.11-1、11-2、11-3、11-4、11-5、11-6、11-7、11-8、11-9、21-1、21-2、 21-3、21-4、21-5均为压力传感器；
31.12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6、12-7、12-8、12-9、12-10、12-11、12-12、22-1、22-2、22-3、22-4、22-5、22-6、22-7、22-8、22-9、22-10、 22-11、22-12均为温度传感器；
32.13-1、一号磁翻板液位计；23-1、二号磁翻板液位计；
33.14-1、14-2、14-3、14-4、14-5、14-6、14-7、14-8、14-9、14-10、14-11、 14-12、14-13、24-1、24-2、24-3、24-4、24-5、24-6、24-7、24-8、24-9、 24-10、1-11、1-12、1-31、1-32、1-33、1-34、1-41、1-42、1-71、1-72、1-73、 1-74、1-101、1-102、2-12、2-13、2-21、2-22均电磁阀。
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
35.本实用新型提供了一种空调系统耦合涡旋式膨胀机orc发电系统性能检测平台，其实施例如图1至图3所示，包括空调系统1、涡旋式膨胀机orc发电系统2、可编程逻辑控制系统3和数据采集系统4；空调系统1与涡旋式膨胀机 orc发电系统2之间为通闭可控的管路连接，且空调系统1与涡旋式膨胀机orc 发电系统2换热连接；空调系统1和涡旋式膨胀机orc发电系统2均为可控制开闭的闭环回路，且空调系统1和涡旋式膨胀机orc发电系统2内均用于循环流动冷媒；可编程逻辑控制系统3选用三菱fx3u系列plc控制器，可编程逻辑控制系统3用于调控空调系统耦合涡旋式膨胀机orc发电系统性能检测平台的工作参数；数据采集系统4用于采集空调系统耦合涡旋式膨胀机orc发电系统性能检测平台的工作数据。
36.以下为该空调系统耦合涡旋式膨胀机orc发电系统性能检测平台的操作步骤:
37.s1,先往空调系统1的一号储液罐1-5中充注冷媒r134a，往涡旋式膨胀机 orc发电系统2的二号储液罐2-3中充注冷媒r245fa；
38.s2,操作可编程逻辑控制系统3调节好空调系统1的各部件的参数，打开电磁阀14-1、电磁阀14-2、电磁阀14-3、电磁阀14-4、电磁阀14-5、电磁阀 14-6、电磁阀14-7、电磁阀14-8、电磁阀14-9、电磁阀14-10、电磁阀14-11、电磁阀14-12、电磁阀24-1、电磁阀24-2、电磁阀24-3、电磁阀24-4、电磁阀 24-5、电磁阀24-6、电磁阀24-7和电磁阀24-8，关闭电磁阀14-13、电磁阀24-9 和电磁阀24-10，开始运行空调系统1；
39.s3，在空调系统1运行过程中，数据采集系统4收集空调系统1中各个温度传感器、各个压力传感器和一号流量计1-12所测试的数值；
40.s4，当检测到空调系统1的蒸发器1-10的温度达到设定的温度时，表示空调系统1已运行至稳态，此时打开迷你泵2-5，由小至大逐步调节迷你泵2-5的频率至所需状态，运行涡旋式膨胀机orc发电系统2；
41.s5,迷你泵2-5提供的动力驱动二号储液罐2-3中的液态冷媒r245fa进入第一换热器1-3，液态冷媒r245fa吸收空调系统1的高温高压液态r134a的热量后逐渐过热，开始蒸发变成高温高压气态冷媒r245fa，从而推动涡旋式膨胀机2-1做工并进行发电，气态冷媒r245fa在二号冷凝器2-2中进行放热冷凝后变为低压低温液态冷媒r245fa，最后低压低温液态冷媒r245fa回到二号储液罐2-3中；
42.s6,在涡旋式膨胀机orc发电系统2运行过程中，数据采集系统4收集涡旋式膨胀机orc发电系统2中各个温度传感器、各个压力传感器和二号流量计 2-6所测试的数值。
43.以下为该空调系统耦合涡旋式膨胀机orc发电系统性能检测平台的测试研究:
44.测试一：固定保持此时的空调系统1的运行参数，以第一换热器1-3中的冷媒态r134a作为热源，监测该工况下第一换热器1-3处的温度传感器22-10、温度传感器22-11和温度传感器12-2的温度值、压力传感器11-3、压力传感器11-4 和压力传感器21-5的压力值以及一号流量计1-12的数值，再监测该工况下第二换热器1-7处的温度传感器12-7和温度传感器12-11的温度值、压力传感器11-6 的压力值以及二号流量计2-6的数值，计算出空调系统1对涡旋式膨胀机orc 发电系统2输出的热量，研究空调系统1的冷媒r134a的质量流量对涡旋式膨胀机orc发电系统2发电性能的影响。
45.测试二：通过固定涡旋式膨胀机orc发电系统2的二号冷凝器2-2的效率，研究涡旋式膨胀机orc发电系统2的冷媒r245fa的质量流量对涡旋式膨胀机 orc发电系统2发电性能的影响。
46.测试三：通过设计单一变量下的实验测试出空调系统1在不同工况下对涡旋式膨胀机orc发电系统2发电性能的影响，最终获得变热源情况下的涡旋式膨胀机orc发电系统2最优发电性能。
47.测试四：通过设计单一变量下的实验测试出涡旋式膨胀机orc发电系统2 不同工况下对自身发电性能的影响，最终获得变热源情况下的涡旋式膨胀机 orc发电系统2最优发电性能。
48.在采用上述设置方式后，该测试平台的通过多个电磁阀的阀门开闭方向的切换，可以灵活的实现空调系统1以及涡旋式膨胀机orc发电系统2的独立运行；在空调系统1和涡旋式膨胀机orc发电系统2的各个部件不变的情况下，可以根据需要灵活更换多类型的换热器，实现在一个综合测试系统中对换热器的热力性能进行性能测试；还可以灵活调整空调系统1的各种部件运行参数，实现多种实际运行工况的模拟，进而实现变热源参数下对系统的优化；同时还可以灵活调整涡旋式膨胀机orc发电系统2的各部件运行参数，以研究这些参数对涡旋式膨胀机orc发电系统2性能的影响情况，最终实现系统优化。
49.如图1至图3所示，空调系统1包括压缩机1-1及其出口端依次管道连接的油分离器1-2、第一换热器1-3、一号冷凝器1-4、一号储液罐1-5、第一气液分离器1-6、第二换热器1-7、一号干燥过滤器1-8、电子膨胀阀1-9、蒸发器1-10、第二换热器1-7、第二气液分离器1-11和一号流量计1-12，一号流量计1-12的出口端再连接至压缩机1-1的进口端，构成空调系统1的回路。
50.空调系统1的各管道分别设有如图3所示位置的电磁阀14-1、电磁阀14-2、电磁阀14-3、电磁阀14-5、电磁阀14-6、电磁阀14-7、电磁阀14-8、电磁阀 14-9、电磁阀14-10、电磁阀14-11和电磁阀14-12；压缩机1-1的进口端和出口端分别设有电磁阀1-12和电磁阀1-11，第一换热器1-3的两个进口端分别设有电磁阀1-31和电磁阀1-33，第一换热器1-3的两个出口端分别设有电磁阀1-32 和电磁阀1-34，一号冷凝器1-4的进口端和出口端分别设有电磁阀1-41和电磁阀1-42，第二换热器1-7的两个进口端分别设有电磁阀1-71和电磁阀1-73，第二换热器1-7的两个出口端分别设有电磁阀1-72和电磁阀1-74，蒸发器1-10的进口端和出口端设有电磁阀1-101和电磁阀1-102。
51.压缩机1-1选用5p的danfoss vtz121agnr1b，油分离器1-2的型号选用 a-w 55877,第一换热器1-3和第二换热器1-7选用5p钎焊板式换热器，一号冷凝器1-4和蒸发器1-10均采用带风扇的管翅式换热器，一号储液罐1-5选用3.5l 容量的空调专用储液罐，第一气液分离器1-6和第二气液分离器1-11均采用5p 的19.2mm口径，型号为kfr120wlc-19。一号干燥过滤器1-8选用dfs-307s，电子膨胀阀1-9选用ex5-u21，空调系统1的各连接管道选用直径为22mm的空调铜管，空调系统1的各个电磁阀均为22mm内径的直通电磁阀bv2011s-32。
52.在采用上述设置方式后，在空调系统1中通入冷媒r134a，压缩机1-1对低温低压的气态冷媒r134a做功，形成高温高压的气态冷媒r134a；高分高压的气态冷媒r134a进入油分离器1-2，油分离器1-2将高温高压气态冷媒r134a 中的压缩机油分离出来，分离出来的压
缩机油回到压缩机1-1内；分离后的高温高压的气态冷媒r134a继续经过第一换热器1-3进行换热，高温高压气态冷媒 r134a在第一换热器1-3中作为热源用于驱动涡旋式膨胀机orc发电系统2；高温高压气态冷媒r134a进入一号冷凝器1-4进行冷凝，得到高温高压液态冷媒r134a；
53.高温高压液态冷媒r134a进入储存着大量冷媒r134a的一号储液罐1-5中，一号储液罐1-5储存的冷媒r134a用于保证系统的稳定运行；高温高压液态冷媒r134a继续经过第一气液分离器1-6进行气液分离，分离出来的气态继续进入第二换热器1-7进行冷却形成中温高压液态冷媒r134a；中温高压液态冷媒r134a经过一号干燥过滤器1-8进行干燥，以防止中温高压液态冷媒r134a中的水分或者杂质进入后续的流程；中温高压液态冷媒r134a再进入电子膨胀阀 1-9进行降温降压，使得液态冷媒r134a的温度降到室温以下，形成低温低压液态冷媒r134a；低温低压液态冷媒r134a接着进入蒸发器1-10进行蒸发，形成低温低压气态冷媒r134a；低温低压气态冷媒r134a再经过第二换热器1-7 进行预热，形成中温低压气态冷媒r134a；中温低压气态冷媒r134a进入第二气液分离器1-11进行气液分离，防止有部分液态冷媒r134a进入压缩机1-1从而损坏压缩机1-1；低温低压气态冷媒r134a最后又回到压缩机1-1，形成空调系统1的循环。
54.如图1至图3所示，涡旋式膨胀机orc发电系统2包括涡旋式膨胀机2-1 及其出口端依次管道连接的二号冷凝器2-2、二号储液罐2-3、二号干燥过滤器2-4、迷你泵2-5、二号流量计2-6和第一换热器1-3，二号流量计2-6的出口端进过第一换热器1-3再连接至涡旋式膨胀机2-1的进口端，构成涡旋式膨胀机orc发电系统2的回路。
55.涡旋式膨胀机orc发电系统2的各管道分别设有如图3所示位置电磁阀24-1、电磁阀24-2、电磁阀24-3、电磁阀24-4、电磁阀24-5、电磁阀24-6、电磁阀24-7和电磁阀24-8；涡旋式膨胀机2-1的进口端和出口端分别设有电磁阀 2-12和电磁阀2-11，二号冷凝器2-2的进口端和出口端分别设有电磁阀2-21和电磁阀2-22。
56.涡旋式膨胀机2-1的型号选用为e15h022a-a03，二号冷凝器2-2采用带风扇的管翅式换热器，二号储液罐2-3选用3.5l容量的空调专用储液罐，二号干燥过滤器2-4选用dfs-307s，迷你泵2-5选用微型隔膜泵bp13065，涡旋式膨胀机orc发电系统2的各连接管道选用直径为22mm的空调铜管，涡旋式膨胀机orc发电系统2的各个电磁阀均为22mm内径的直通电磁阀bv2011s-32。
57.在采用上述设置方式后，在涡旋式膨胀机orc发电系统2中通入冷媒 r245fa，冷媒r245fa经过第一换热器1-3与空调系统1进行热交换得到高温高压气态冷媒r245fa；高温高压气态冷媒r245fa进入涡旋式膨胀机2-1，涡旋式膨胀机2-1对其膨胀做功得到高温低压的气态冷媒r245fa；高温低压气态冷媒r245fa再进入二号冷凝器2-2，二号冷凝器2-2对高温低压气态冷媒 r245fa进行冷凝得到低温低压液态冷媒r245fa；低温低压液态冷媒r245fa 在经过储存大量冷媒r245fa二号储液罐2-3，二号储液罐2-3存储的冷媒 r245fa用于保证系统的稳定运行；低温低压液态冷媒r245fa继续进入二号干燥过滤器2-4进行干燥，以防止低温低压液态冷媒r245fa中的水分或者杂质进入进入后续的流程；低温低压液态冷媒r245fa经过迷你泵2-5的推动回到第一换热器1-3，形成涡旋式膨胀机orc发电系统2的循环。
58.如图1至图3所示，第一换热器1-3内设有两组进口端和出口端，其中一组的进端口
和出口端分别设有电磁阀1-31和电磁阀1-32，该组的进口端和出口端连接入空调系统1中；另一组的进端口和出口端分别设有电磁阀1-33和电磁阀 1-34，该组的进口端和出口端连接入涡旋式膨胀机orc发电系统2中，第一换热器1-3用于涡旋式膨胀机orc发电系统2和空调系统1的换热。
59.在采用上述设置方式后，第一换热器1-3通过四个端口分别与空调系统1和涡旋式膨胀机orc发电系统2连接，第一换热器1-3作为一个中转站，待空调系统1中的冷媒r134a进入第一换热器1-3后成为热源，进而驱动涡旋式膨胀机orc发电系统2的运行。
60.如图1至图3所示，第二换热器1-7内设有同款的两组进口端和出口端，其中一组的进口端和出口端分别设有电磁阀1-71和电磁阀1-72，该组的进口端与第一气液分离器1-6的出口端连接，该组的出口端与一号干燥过滤1-8的进口端连接；另一组的进口端和出口端分别设有电磁阀1-73和电磁阀1-74，该组的进口端与蒸发器1-10的进口端连接，该组的出口端与第二气液分离器1-11的进口端连接；两组的进口端和出口端均连接入空调系统1中，第二换热器1-7用于空调系统1的内部换热。
61.在采用上述设置方式后，第二换热器1-7的能有效回收高温高压冷媒r134a 的热量并预热从蒸发器1-10出来的低温低压气液混合冷媒r134a，提高空调系统1的效率。
62.如图1至图2所示，一号流量计1-12和二号流量计2-6均与数据采集系统4 信号连接。一号流量计1-12和二号流量计2-6分别选用质量流量计80e08以及涡街流量计7f2c25，数据采集系统4选用keysight的24972a数据采集装置。
63.在采用上述设置方式后，一号流量计1-12可以实时监测空调系统1的有机工质即冷媒r134a的质量流量；二号流量计2-6可以实时监测涡旋式膨胀机orc 发电系统2的有机工质即冷媒r245fa的质量流量。数据采集系统4通过与一号流量计1-12和二号流量计2-6的信号连接，可有效收集一号流量计1-12所记录的空调系统1中的冷媒r134a的质量流量数据和二号流量计2-6所记录的涡旋式膨胀机orc发电系统2的冷媒r245fa的质量流量数据。
64.如图1至图3所示，油分离器1-2的出口端和一号冷凝器1-4的进口端连接有独立管道1-13，独立管道1-13设有电磁阀14-13。
65.在采用上述设置方式后，该空调系统耦合涡旋式膨胀机orc发电系统性能检测平台可根据需要切换电磁阀14-4和电磁阀14-13的开关进而改变空调系统 1中冷媒r134a的走向，控制冷媒r134a是否通过第一换热器1-3驱动涡旋式膨胀机orc发电系统2。当打开电磁阀14-4，关闭电磁阀14-13时，冷媒r134a 通过第一换热器1-3，使得空调系统1和涡旋式膨胀机orc发电系统2进行换热，驱动涡旋式膨胀机orc发电系统2的运行；当打开电磁阀14-13，关闭电磁阀14-4时，冷媒r134a不通过第一换热器1-3，直接流入一号冷凝器1-4，使得空调系统1独立运行。
66.如图1至图3所示，二号储液罐2-3进口端和出口端两侧分别设有耦合管道 24-9和耦合管道24-10，耦合管道24-9的一端接入二号冷凝器2-2和二号储液罐2-3 之间的管道，耦合管道24-9的另一端接入一号冷凝器1-4和一号储液罐1-5之间的管道；耦合管道24-10的一端接入二号储液罐2-3和二号干燥过滤器2-4之间的管道，耦合管道24-10的另一端接入第一气液分离器1-6和第二换热器1-7之间的管道，两耦合管道均连接导通空调系统1和涡旋式膨胀机orc发电系统2。
67.在采用上述设置方式后，根据测试需要，可关闭电磁阀24-3和电磁阀24-5，打开电
磁阀24-9和电磁阀24-10，使涡旋式膨胀机orc发电系统2使用空调系统1的冷媒r245fa进行循环，测试不同冷媒对涡旋式膨胀机orc发电系统2 发电性能的影响。
68.如图1至图2所示，一号储液罐1-5和二号储液罐2-3分别设有一号磁翻板液位计13-1和二号磁翻板液位计23-1，一号磁翻板液位计13-1和二号磁翻板液位计23-1均选用uhz-519，带远传功能输出4-20ma。一号磁翻板液位计13-1 和二号磁翻板液位计23-1均与数据采集系统4信号连接，一号磁翻板液位计13-1 和二号磁翻板液位计23-1均用于监测冷媒剩余状况。
69.在采用上述设置方式后，一号磁翻板液位计13-1可对一号储液罐1-5内部液态冷媒r134a的剩余情况进行实时监测；二号磁翻板液位计23-1可对二号储液罐2-3内部液态冷媒r245fa的剩余情况进行实时监测；一号磁翻板液位计 13-1和二号磁翻板液位计23-1还通过与数据采集系统4信号连接，及时反馈其剩余情况，了解空调系统1和涡旋式膨胀机orc发电系统2中各有多少冷媒在参与各自的系统的运行，以评估该系统运行的稳定性，以便进行下一步调整操作。
70.如图1至图2所示，空调系统1的管道和涡旋式膨胀机orc发电系统2的各管道均设有多个温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器。
71.压缩机1-1和油分离器1-2之间的管道设有压力传感器11-1和温度传感器 12-1，油分离器1-2和第一换热器1-3之间的管道设有压力传感器11-2、压力传感器11-3、压力传感器11-4和温度传感器12-2，一号冷凝器1-4设有温度传感器12-3，一号冷凝器1-4和一号储液罐1-5之间的管道设有温度传感器12-4，一号储液罐1-5设有压力传感器11-5，一号储液罐1-5和第一气液分离器1-6之间的管道设有温度传感器12-5，第一气液分离器1-6设有温度传感器12-6，第二换热器1-7和一号干燥过滤器1-8之间的管道设有温度传感器12-7和压力传感器11-6，膨胀电磁阀1-9和蒸发器1-10之间的管道设有压力传感器11-7和温度传感器12-8，蒸发器1-10设有温度传感器12-9，蒸发器1-10和第二换热器1-7 之间的管道设有温度传感器12-10和压力传感器11-8，第二换热器1-7和第二气液分离器1-11之间的管道设有温度传感器12-11，一号流量计1-12和压缩机1-1 之间的管道设有压力传感器11-9和温度传感器12-12。上述压力传感器11-1、压力传感器11-2、压力传感器11-3、压力传感器11-4、压力传感器11-5、压力传感器11-6、压力传感器11-7、压力传感器11-8、压力传感器11-9、温度传感器12-1、温度传感器12-2、温度传感器12-3、温度传感器12-4、温度传感器 12-5、温度传感器12-6、温度传感器12-7、温度传感器12-8、温度传感器12-9、温度传感器12-10、温度传感器12-11和温度传感器12-12均与数据采集系统4 信号连接。
72.涡旋式膨胀机2-1和二号冷凝器2-2之间的管道设有温度传感22-1、压力传感器21-1、压力传感器21-2和温度传感器22-2，二号冷凝器2-2设有温度传感器22-3，二号冷凝器2-2和二号储液罐2-3之间的管道设有温度传感器22-4，二号储液罐2-3设有温度传感器22-5和压力传感器21-3，二号储液罐2-3和二号干燥过滤器2-4之间的管道设有温度传感器22-6、压力传感器21-4和温度传感器22-7，二号干燥过滤器2-4和迷你泵2-5之间的管道设有温度传感器22-8，迷你泵2-5和二号流量计2-6之间的管道设有温度传感器22-9，二号流量计2-6和第一换热器1-3之间的管道设有温度传感器22-10、温度传感器22-11、压力传感器21-5和温度传感器22-12。上述压力传感器21-1、压力传感器21-2、压力传感器21-3、压力传感器21-4、压力传感器21-5、温度传感22-1、温度传感器 22-2、温度传感器22-3、温度传
感器22-4、温度传感器22-5、温度传感器22-6、温度传感器22-7、温度传感器22-8、温度传感器22-9、温度传感器22-10、温度传感器22-11和温度传感器22-12均与数据采集系统4信号连接。
73.在采用上述设置方式后，各个温度传感器可对应测量每个部件以及部件与部件之间管道的温度数值；各个压力传感器也可对应测量每个部件以及部件与部件之间管道的压力数值；测量出的各个温度和压力的数值可用于计算空调系统1的冷媒r134a和涡旋式膨胀机orc发电系统2的冷媒r245fa所携带的能量，进而探讨各个压力和温度对涡旋式膨胀机orc发电系统2的影响，进而优化涡旋式膨胀机orc发电系统2。
74.如图1至图2所示，涡旋式膨胀机2-1还设有电能消耗测量装置2-13，电能消耗测量装置2-13中还包括转速感应器，电能消耗测量装置2-13与数据采集系统4信号连接。
75.在采用上述设置方式后，电能消耗测量装置2-13用于得到涡旋式膨胀机 orc发电系统2的实际发电量；电能消耗测量装置2-13的转速感应器可测量涡旋式膨胀机2-1转速，以探索涡旋式膨胀机orc发电系统2的热源温度和迷你泵2-5频率一定时，冷媒r245fa的质量流量和蒸发压力随涡旋式膨胀机2-1的转速的变化关系，用于分析涡旋式膨胀机2-1的转速对涡旋式膨胀机orc发电系统2的影响。
76.以上是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。