焓差室的系統原理和方案設計
2 焓差室的系統原理和方案設計
2.1焓差室概述 目前，國內測試單元式空氣調節機的試驗方法主要是按照GB/T 17758-1999《單元式空氣調節機》中附錄A中的試驗方法，附錄中規定有五種試驗方法：1、室內側空氣焓差法；2、室外側空氣焓差法；3、壓縮機標定法；4、制冷劑流量計法；5、室外水側量熱計法。測試房間空氣調節器的試驗方法主要是按照GB/T 7725-2004《房間空氣調節器》中附錄A中的試驗方法，附錄中提供了兩種方法：1、房間型量熱計法；2、空氣焓值法。 在實際使用過程中，生產廠家為了兼顧測試空氣調節機組的類型、出風型式、測試過程的要求等，通常選擇空氣焓差法系統作為試驗方法。主要是空氣焓差法具有下列優勢：1、空氣焓差法不僅能進行靜態實驗來測試空調制冷產品的制冷能力和制熱能力；2、空氣焓差法同時能進行非穩態（動態）性能的實驗（包括風機性能測試），如：空調器季節節能能效比（SEER）的實驗需要測定間歇啟/停狀態下空調器的制冷量和輸入功率，空調器熱泵制熱的融霜過程中非穩態的制熱量、輸入功率等，這些非穩態的過程必須采用空氣焓差法進行測試。3、應用了空氣焓差法試驗裝置后，可以對空氣干、濕球溫度風量以及房間空調器的輸入功率等參數進行連續頻繁的采樣測量，因而可以確定空調器供冷量或供熱量以及輸入功率等隨時間變化曲線，滿足動態工況的測試要求4、空氣焓差法可以對換熱器部件進行性能測試。5空氣焓差法進行測試時只要工況穩定，試驗風洞達到熱平衡后，即可進行數據采集，相對與房間型量熱計法需要整個試驗室達到所需工況熱平衡后才能進行數據測量，空氣焓差法整個測試過程時間要短，因此空氣焓差法測試效率高。6、焓差法裝置價廉，投資小7、焓差法能滿足多個空調機組的標準測試要求○3 綜上所述，為了提高試驗室的利用率和合理優化試驗室資源，需要將一個試驗室建成能夠測試各種類型的產品，主要是約克現有產品系列（風冷冷風分體機組、風冷冷水（熱泵）機組、水冷冷水機組、柜式空氣處理機組）和以后可能在無錫開發的產品系列（屋頂一體機組）。所以在設計時需要考慮到上面系列機組測試的相關標準中的要求。同時考慮到在新產品研發階段，需要對產品的動態噪聲進行研究，因此將此焓差試驗室設計成多功能消聲試驗室，可以檢測上面系列各類空調機組、空調用風機極其零部件噪聲，通過接風管到風洞也可以做管道機噪聲的測試及有水系統可做水冷冷水機組噪聲的測試等。 2.2 焓差室的檢測原理和方法 依據國標GB/T 17758-1999《單元式空氣調節機》，空氣焓差法試驗室通常需要兩個相鄰的房間，一個作為室內側試驗房間，一個作為室外側試驗房間，兩個試驗房間的空氣狀態在
試驗機組和空氣處理機組的共同作用下，應該能分別保持在標準中規定的試驗工況條件范圍內，通過空氣取樣裝置分別測量被試空調制冷產品的室內機送、回風口空氣的干球及濕球溫度以計算相對濕度，即可得到取樣截面處空氣狀態，求出送、回風空氣間的焓差。同時測量室內機的風量。測得的風量與焓差相乘即可得到房間空調器的制冷量或制熱量。 2.3 焓差室的系統結構 2.2 測試系統測試需求 根據項目課題的要求，焓差試驗室提出的主要指標： a) 試驗室是由室外側環境試驗室和室內側環境試驗室組成，其運行工作功能性特點： 1. 室內外側設備可以分別運行各自工況，完成各自獨立測試工作； 2. 室內外側可以聯合測試屋頂一體機組； 3. 環境室內設計本底噪聲在45dB(A)以內； 4. 室內側房間內采用一臺風量測試裝置（2000～30000 m3/h），采用兩臺風機； 5. 室內外側聯合使用可以運行水冷冷水機組； 6. 室外側運行工況：-15℃~45 ℃; b) Test Lab 測試性能需求： 1. 室內外側環境室測試性能試驗的能力在180kW以內； 2. 室內側測試風量范圍在2000 m3/h~30000 m3/h； 3. 機組噪音測試在50dB(A)以上； 4. 室內外環境室同時測試時記錄其相關測試數據（電參數、性能數據、輔助分析數據）； 3.2 焓差試驗室的系統結構 焓差試驗室主要是由試驗室外圍保溫結構、空氣處理機組、溫濕度采樣裝置、空氣流量測試裝置、系統控制系統及測量數據采集系統等組成 a.試驗室外圍保溫結構 試驗室外圍保溫結構作用是在空間上進行分隔，將焓差試驗室分成室內側環境室、室外側環境室相對獨立的空間，從而確保試驗室在室內側和室外側房間，能夠分別建立起符合測試要求并相對穩定的人工模擬環境，不受外圍空間的干擾。隔阻試驗室內部空間與外部環境之
間以及室內側與室外側之間的熱傳遞，減少冷熱量的損失，降低調節環境溫度的能耗，要具有明顯的保溫節能效果。 b.空氣處理機組 空氣再調節處理系統主要由空調柜體、風機、加熱器、加濕器、制冷系統等組成。其作用是對焓差試驗室的室內的空氣狀態進行調節，達到測試時所需的工況條件。 c.溫濕度采樣系統 溫濕度采樣系統主要包括:溫度采樣器、鉑電阻、取樣風機、溫度變送器、 溫度控制儀表及計算機測量系統等。其作用是采集室內干、濕球溫度，室外干、 濕球溫度，出風干、濕球溫度，是焓差法測試基本參量。 d.空氣流量測量裝置 風量測量裝置由進風室、噴嘴、排風室、排風機、壓力變送器、變頻器、靜 壓控制儀表、連接軟管及計算機測量系統等組成。其作用是測量被試機組的空氣流量，同樣是焓差法測試的基本參量。 e.系統控制系統 測控系統為用戶提供一個方便的測量控制操作平臺，它由各種測控儀表、變送器、計算機、開關、指示燈等組成。主要作用是焓差試驗室運轉控制中心，確保試驗室正常運轉。 F．測量數據采集系統 測量數據采集系統是采集焓差法測試基本參量的系統，將各種傳感器的電參量、轉換成數字量，主要包含：功率計、壓力變送器、溫度傳感器等。 3.3 焓差試驗室的系統設計 3.3.1焓差試驗室制冷系統的制冷負荷設計 焓差試驗室的制冷系統采用水盤管式變風量空調系統，由水冷冷水機組進行制冷，水為載冷劑，對變風量空氣處理機組進行熱濕處理，終實現制冷系統與變風量空氣處理系統的有機結合、協調控制和穩定運行。通過這種方式設計可以滿足焓差試驗室大冷量供冷和便于溫度調節，水冷冷水機組具有冷量調節功能，水管路系統可以通過調動閥門進行再次調節，從而達到控制的目的。避免了采用直接蒸發制冷的負荷調節不便，制冷能力限制的等缺點，同時簡化了系統控制。 系統負荷的大熱負荷和大濕負荷，是按項目要求的被試機組制冷系統大制冷能力180kW設計的，考慮換熱能力是制冷量的1.2倍，以及低溫制冷工況下制冷能力的增大的，系統的大熱負荷確定為280kW。大濕負荷通常按照制冷機去濕量的1/3的經驗估算，制冷系統運行時，系統大濕負荷約為93kW o
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