焓差室的系統(tǒng)原理和方案設(shè)計  

2 焓差室的系統(tǒng)原理和方案設(shè)計

2.1焓差室概述  目前，國內(nèi)測試單元式空氣調(diào)節(jié)機的試驗方法主要是按照GB/T 17758-1999《單元式空氣調(diào)節(jié)機》中附錄A中的試驗方法，附錄中規(guī)定有五種試驗方法：1、室內(nèi)側(cè)空氣焓差法；2、室外側(cè)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(cè)量熱計法。測試房間空氣調(diào)節(jié)器的試驗方法主要是按照GB/T 7725-2004《房間空氣調(diào)節(jié)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(chǎn)廠家為了兼顧測試空氣調(diào)節(jié)機組的類型、出風(fēng)型式、測試過程的要求等，通常選擇空氣焓差法系統(tǒng)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行靜態(tài)實驗來測試空調(diào)制冷產(chǎn)品的制冷能力和制熱能力；2、空氣焓差法同時能進行非穩(wěn)態(tài)（動態(tài)）性能的實驗（包括風(fēng)機性能測試），如：空調(diào)器季節(jié)節(jié)能能效比（SEER）的實驗需要測定間歇啟/停狀態(tài)下空調(diào)器的制冷量和輸入功率，空調(diào)器熱泵制熱的融霜過程中非穩(wěn)態(tài)的制熱量、輸入功率等，這些非穩(wěn)態(tài)的過程必須采用空氣焓差法進行測試。3、應(yīng)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(diào)器的輸入功率等參數(shù)進行連續(xù)頻繁的采樣測量，因而可以確定空調(diào)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(tài)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(wěn)定，試驗風(fēng)洞達到熱平衡后，即可進行數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(diào)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，需要將一個試驗室建成能夠測試各種類型的產(chǎn)品，主要是約克現(xiàn)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）和以后可能在無錫開發(fā)的產(chǎn)品系列（屋頂一體機組）。所以在設(shè)計時需要考慮到上面系列機組測試的相關(guān)標準中的要求。同時考慮到在新產(chǎn)品研發(fā)階段，需要對產(chǎn)品的動態(tài)噪聲進行研究，因此將此焓差試驗室設(shè)計成多功能消聲試驗室，可以檢測上面系列各類空調(diào)機組、空調(diào)用風(fēng)機極其零部件噪聲，通過接風(fēng)管到風(fēng)洞也可以做管道機噪聲的測試及有水系統(tǒng)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(jù)國標GB/T 17758-1999《單元式空氣調(diào)節(jié)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(nèi)側(cè)試驗房間，一個作為室外側(cè)試驗房間，兩個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(yīng)該能分別保持在標準中規(guī)定的試驗工況條件范圍內(nèi)，通過空氣取樣裝置分別測量被試空調(diào)制冷產(chǎn)品的室內(nèi)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。同時測量室內(nèi)機的風(fēng)量。測得的風(fēng)量與焓差相乘即可得到房間空調(diào)器的制冷量或制熱量。 2.3 焓差室的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)     2.2 測試系統(tǒng)測試需求  根據(jù)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(cè)環(huán)境試驗室和室內(nèi)側(cè)環(huán)境試驗室組成，其運行工作功能性特點：  1.      室內(nèi)外側(cè)設(shè)備可以分別運行各自工況，完成各自獨立測試工作； 2.      室內(nèi)外側(cè)可以聯(lián)合測試屋頂一體機組； 3.      環(huán)境室內(nèi)設(shè)計本底噪聲在45dB(A)以內(nèi)；  4.      室內(nèi)側(cè)房間內(nèi)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(nèi)外側(cè)聯(lián)合使用可以運行水冷冷水機組； 6.      室外側(cè)運行工況：-15℃~45 ℃;   b)      Test Lab 測試性能需求：  1.      室內(nèi)外側(cè)環(huán)境室測試性能試驗的能力在180kW以內(nèi)； 2.      室內(nèi)側(cè)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(nèi)外環(huán)境室同時測試時記錄其相關(guān)測試數(shù)據(jù)（電參數(shù)、性能數(shù)據(jù)、輔助分析數(shù)據(jù)）；   3.2 焓差試驗室的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)  焓差試驗室主要是由試驗室外圍保溫結(jié)構(gòu)、空氣處理機組、溫濕度采樣裝置、空氣流量測試裝置、系統(tǒng)控制系統(tǒng)及測量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成 a.試驗室外圍保溫結(jié)構(gòu)    試驗室外圍保溫結(jié)構(gòu)作用是在空間上進行分隔，將焓差試驗室分成室內(nèi)側(cè)環(huán)境室、室外側(cè)環(huán)境室相對獨立的空間，從而確保試驗室在室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)房間，能夠分別建立起符合測試要求并相對穩(wěn)定的人工模擬環(huán)境，不受外圍空間的干擾。隔阻試驗室內(nèi)部空間與外部環(huán)境之

間以及室內(nèi)側(cè)與室外側(cè)之間的熱傳遞，減少冷熱量的損失，降低調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的能耗，要具有明顯的保溫節(jié)能效果。 b.空氣處理機組    空氣再調(diào)節(jié)處理系統(tǒng)主要由空調(diào)柜體、風(fēng)機、加熱器、加濕器、制冷系統(tǒng)等組成。其作用是對焓差試驗室的室內(nèi)的空氣狀態(tài)進行調(diào)節(jié)，達到測試時所需的工況條件。 c.溫濕度采樣系統(tǒng)    溫濕度采樣系統(tǒng)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(tǒng)等。其作用是采集室內(nèi)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(tǒng)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(tǒng)控制系統(tǒng)    測控系統(tǒng)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(guān)、指示燈等組成。主要作用是焓差試驗室運轉(zhuǎn)控制中心，確保試驗室正常運轉(zhuǎn)。 F．測量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)       測量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是采集焓差法測試基本參量的系統(tǒng)，將各種傳感器的電參量、轉(zhuǎn)換成數(shù)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(tǒng)設(shè)計  3.3.1焓差試驗室制冷系統(tǒng)的制冷負荷設(shè)計    焓差試驗室的制冷系統(tǒng)采用水盤管式變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，由水冷冷水機組進行制冷，水為載冷劑，對變風(fēng)量空氣處理機組進行熱濕處理，終實現(xiàn)制冷系統(tǒng)與變風(fēng)量空氣處理系統(tǒng)的有機結(jié)合、協(xié)調(diào)控制和穩(wěn)定運行。通過這種方式設(shè)計可以滿足焓差試驗室大冷量供冷和便于溫度調(diào)節(jié)，水冷冷水機組具有冷量調(diào)節(jié)功能，水管路系統(tǒng)可以通過調(diào)動閥門進行再次調(diào)節(jié)，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(diào)節(jié)不便，制冷能力限制的等缺點，同時簡化了系統(tǒng)控制。  系統(tǒng)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(tǒng)大制冷能力180kW設(shè)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(tǒng)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(tǒng)運行時，系統(tǒng)大濕負荷約為93kW o 

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