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(shí)際使用過(guò)程中，生產(chǎn)廠(chǎng)家為了兼顧測試空氣調節機組的類(lèi)型、出風(fēng)型式、測試過(guò)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(yōu)勢：1、空氣焓差法不僅能進(jìn)行靜態(tài)實(shí)驗來(lái)測試空調制冷產(chǎn)品的制冷能力和制熱能力；2、空氣焓差法同時(shí)能進(jìn)行非穩態(tài)（動(dòng)態(tài)）性能的實(shí)驗（包括風(fēng)機性能測試），如：空調器季節節能能效比（SEER）的實(shí)驗需要測定間歇啟/停狀態(tài)下空調器的制冷量和輸入功率，空調器熱泵制熱的融霜過(guò)程中非穩態(tài)的制熱量、輸入功率等，這些非穩態(tài)的過(guò)程必須采用空氣焓差法進(jìn)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(fēng)量以及房間空調器的輸入功率等參數進(jìn)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(shí)間變化曲線(xiàn)，滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)工況的測試要求4、空氣焓差法可以對換熱器部件進(jìn)行性能測試。5空氣焓差法進(jìn)行測試時(shí)只要工況穩定，試驗風(fēng)洞達到熱平衡后，即可進(jìn)行數據采集，相對與房間型量熱計法需要整個(gè)試驗室達到所需工況熱平衡后才能進(jìn)行數據測量，空氣焓差法整個(gè)測試過(guò)程時(shí)間要短，因此空氣焓差法測試效率高。6、焓差法裝置價(jià)廉，投資小7、焓差法能滿(mǎn)足多個(gè)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(yōu)化試驗室資源，需要將一個(gè)試驗室建成能夠測試各種類(lèi)型的產(chǎn)品，主要是約克現有產(chǎn)品系列（風(fēng)冷冷風(fēng)分體機組、風(fēng)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(wú)錫開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品系列（屋頂一體機組）。所以在設計時(shí)需要考慮到上面系列機組測試的相關(guān)標準中的要求。同時(shí)考慮到在新產(chǎn)品研發(fā)階段，需要對產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)噪聲進(jìn)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(lèi)空調機組、空調用風(fēng)機極其零部件噪聲，通過(guò)接風(fēng)管到風(fēng)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(gè)相鄰的房間，一個(gè)作為室內側試驗房間，一個(gè)作為室外側試驗房間，兩個(gè)試驗房間的空氣狀態(tài)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(guò)空氣取樣裝置分別測量被試空調制冷產(chǎn)品的室內機送、回風(fēng)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(tài)，求出送、回風(fēng)空氣間的焓差。同時(shí)測量室內機的風(fēng)量。測得的風(fēng)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(huán)境試驗室和室內側環(huán)境試驗室組成，其運行工作功能性特點(diǎn)：  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(lián)合測試屋頂一體機組； 3.      環(huán)境室內設計本底噪聲在45dB(A)以?xún)龋? 4.      室內側房間內采用一臺風(fēng)量測試裝置（2000～30000 m3/h），采用兩臺風(fēng)機； 5.      室內外側聯(lián)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(huán)境室測試性能試驗的能力在180kW以?xún)龋?2.      室內側測試風(fēng)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(huán)境室同時(shí)測試時(shí)記錄其相關(guān)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(jìn)行分隔，將焓差試驗室分成室內側環(huán)境室、室外側環(huán)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(huán)境，不受外圍空間的干擾。隔阻試驗室內部空間與外部環(huán)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(huán)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(fēng)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(tài)進(jìn)行調節，達到測試時(shí)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(fēng)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(fēng)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(fēng)量測量裝置由進(jìn)風(fēng)室、噴嘴、排風(fēng)室、排風(fēng)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(hù)提供一個(gè)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(kāi)關(guān)、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(pán)管式變風(fēng)量空調系統，由水冷冷水機組進(jìn)行制冷，水為載冷劑，對變風(fēng)量空氣處理機組進(jìn)行熱濕處理，終實(shí)現制冷系統與變風(fēng)量空氣處理系統的有機結合、協(xié)調控制和穩定運行。通過(guò)這種方式設計可以滿(mǎn)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(guò)調動(dòng)閥門(mén)進(jìn)行再次調節，從而達到控制的目的。避免了采用直接蒸發(fā)制冷的負荷調節不便，制冷能力限制的等缺點(diǎn)，同時(shí)簡(jiǎn)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(jīng)驗估算，制冷系統運行時(shí)，系統大濕負荷約為93kW o 

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