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焓差室的系統(tǒng)原理和方案設(shè)計(jì)  

2 焓差室的系統(tǒng)原理和方案設(shè)計(jì)

2.1焓差室概述  目前，國(guó)內(nèi)測(cè)試單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)的試驗(yàn)方法主要是按照GB/T 17758-1999《單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)》中附錄A中的試驗(yàn)方法，附錄中規(guī)定有五種試驗(yàn)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(jī)標(biāo)定法；4、制冷劑流量計(jì)法；5、室外水側(cè)量熱計(jì)法。測(cè)試房間空氣調(diào)節(jié)器的試驗(yàn)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(yàn)方法，附錄中提供了兩種方法：1、房間型量熱計(jì)法；2、空氣焓值法。  在實(shí)際使用過程中，生產(chǎn)廠家為了兼顧測(cè)試空氣調(diào)節(jié)機(jī)組的類型、出風(fēng)型式、測(cè)試過程的要求等，通常選擇空氣焓差法系統(tǒng)作為試驗(yàn)方法。主要是空氣焓差法具有下列優(yōu)勢(shì)：1、空氣焓差法不僅能進(jìn)行靜態(tài)實(shí)驗(yàn)來測(cè)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(shí)能進(jìn)行非穩(wěn)態(tài)（動(dòng)態(tài)）性能的實(shí)驗(yàn)（包括風(fēng)機(jī)性能測(cè)試），如：空調(diào)器季節(jié)節(jié)能能效比（SEER）的實(shí)驗(yàn)需要測(cè)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(jìn)行測(cè)試。3、應(yīng)用了空氣焓差法試驗(yàn)裝置后，可以對(duì)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(jìn)行連續(xù)頻繁的采樣測(cè)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(shí)間變化曲線，滿足動(dòng)態(tài)工況的測(cè)試要求4、空氣焓差法可以對(duì)換熱器部件進(jìn)行性能測(cè)試。5空氣焓差法進(jìn)行測(cè)試時(shí)只要工況穩(wěn)定，試驗(yàn)風(fēng)洞達(dá)到熱平衡后，即可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，相對(duì)與房間型量熱計(jì)法需要整個(gè)試驗(yàn)室達(dá)到所需工況熱平衡后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，空氣焓差法整個(gè)測(cè)試過程時(shí)間要短，因此空氣焓差法測(cè)試效率高。6、焓差法裝置價(jià)廉，投資小7、焓差法能滿足多個(gè)空調(diào)機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試要求○3  綜上所述，為了提高試驗(yàn)室的利用率和合理優(yōu)化試驗(yàn)室資源，需要將一個(gè)試驗(yàn)室建成能夠測(cè)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(jī)組、風(fēng)冷冷水（熱泵）機(jī)組、水冷冷水機(jī)組、柜式空氣處理機(jī)組）和以后可能在無錫開發(fā)的產(chǎn)品系列（屋頂一體機(jī)組）。所以在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到上面系列機(jī)組測(cè)試的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的要求。同時(shí)考慮到在新產(chǎn)品研發(fā)階段，需要對(duì)產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)噪聲進(jìn)行研究，因此將此焓差試驗(yàn)室設(shè)計(jì)成多功能消聲試驗(yàn)室，可以檢測(cè)上面系列各類空調(diào)機(jī)組、空調(diào)用風(fēng)機(jī)極其零部件噪聲，通過接風(fēng)管到風(fēng)洞也可以做管道機(jī)噪聲的測(cè)試及有水系統(tǒng)可做水冷冷水機(jī)組噪聲的測(cè)試等。  2.2 焓差室的檢測(cè)原理和方法  依據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 17758-1999《單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)》，空氣焓差法試驗(yàn)室通常需要兩個(gè)相鄰的房間，一個(gè)作為室內(nèi)側(cè)試驗(yàn)房間，一個(gè)作為室外側(cè)試驗(yàn)房間，兩個(gè)試驗(yàn)房間的空氣狀態(tài)在

試驗(yàn)機(jī)組和空氣處理機(jī)組的共同作用下，應(yīng)該能分別保持在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試驗(yàn)工況條件范圍內(nèi)，通過空氣取樣裝置分別測(cè)量被試空調(diào)制冷產(chǎn)品的室內(nèi)機(jī)送、回風(fēng)口空氣的干球及濕球溫度以計(jì)算相對(duì)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(cè)量室內(nèi)機(jī)的風(fēng)量。測(cè)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(cè)試系統(tǒng)測(cè)試需求  根據(jù)項(xiàng)目課題的要求，焓差試驗(yàn)室提出的主要指標(biāo)：  a)         試驗(yàn)室是由室外側(cè)環(huán)境試驗(yàn)室和室內(nèi)側(cè)環(huán)境試驗(yàn)室組成，其運(yùn)行工作功能性特點(diǎn)：  1.      室內(nèi)外側(cè)設(shè)備可以分別運(yùn)行各自工況，完成各自獨(dú)立測(cè)試工作； 2.      室內(nèi)外側(cè)可以聯(lián)合測(cè)試屋頂一體機(jī)組； 3.      環(huán)境室內(nèi)設(shè)計(jì)本底噪聲在45dB(A)以內(nèi)；  4.      室內(nèi)側(cè)房間內(nèi)采用一臺(tái)風(fēng)量測(cè)試裝置（2000～30000 m3/h），采用兩臺(tái)風(fēng)機(jī)； 5.      室內(nèi)外側(cè)聯(lián)合使用可以運(yùn)行水冷冷水機(jī)組； 6.      室外側(cè)運(yùn)行工況：-15℃~45 ℃;   b)      Test Lab 測(cè)試性能需求：  1.      室內(nèi)外側(cè)環(huán)境室測(cè)試性能試驗(yàn)的能力在180kW以內(nèi)； 2.      室內(nèi)側(cè)測(cè)試風(fēng)量范圍在2000 m3/h~30000 m3/h； 3.      機(jī)組噪音測(cè)試在50dB(A)以上；  4.      室內(nèi)外環(huán)境室同時(shí)測(cè)試時(shí)記錄其相關(guān)測(cè)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(yàn)室的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)  焓差試驗(yàn)室主要是由試驗(yàn)室外圍保溫結(jié)構(gòu)、空氣處理機(jī)組、溫濕度采樣裝置、空氣流量測(cè)試裝置、系統(tǒng)控制系統(tǒng)及測(cè)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成 a.試驗(yàn)室外圍保溫結(jié)構(gòu)    試驗(yàn)室外圍保溫結(jié)構(gòu)作用是在空間上進(jìn)行分隔，將焓差試驗(yàn)室分成室內(nèi)側(cè)環(huán)境室、室外側(cè)環(huán)境室相對(duì)獨(dú)立的空間，從而確保試驗(yàn)室在室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)房間，能夠分別建立起符合測(cè)試要求并相對(duì)穩(wěn)定的人工模擬環(huán)境，不受外圍空間的干擾。隔阻試驗(yàn)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(jī)組    空氣再調(diào)節(jié)處理系統(tǒng)主要由空調(diào)柜體、風(fēng)機(jī)、加熱器、加濕器、制冷系統(tǒng)等組成。其作用是對(duì)焓差試驗(yàn)室的室內(nèi)的空氣狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到測(cè)試時(shí)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(jī)、溫度變送器、 溫度控制儀表及計(jì)算機(jī)測(cè)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(cè)試基本參量。 d.空氣流量測(cè)量裝置    風(fēng)量測(cè)量裝置由進(jìn)風(fēng)室、噴嘴、排風(fēng)室、排風(fēng)機(jī)、壓力變送器、變頻器、靜  壓控制儀表、連接軟管及計(jì)算機(jī)測(cè)量系統(tǒng)等組成。其作用是測(cè)量被試機(jī)組的空氣流量，同樣是焓差法測(cè)試的基本參量。 e.系統(tǒng)控制系統(tǒng)    測(cè)控系統(tǒng)為用戶提供一個(gè)方便的測(cè)量控制操作平臺(tái)，它由各種測(cè)控儀表、變送器、計(jì)算機(jī)、開關(guān)、指示燈等組成。主要作用是焓差試驗(yàn)室運(yùn)轉(zhuǎn)控制中心，確保試驗(yàn)室正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 F．測(cè)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)       測(cè)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是采集焓差法測(cè)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(jì)、壓力變送器、溫度傳感器等。 3.3 焓差試驗(yàn)室的系統(tǒng)設(shè)計(jì)  3.3.1焓差試驗(yàn)室制冷系統(tǒng)的制冷負(fù)荷設(shè)計(jì)    焓差試驗(yàn)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(jī)組進(jìn)行制冷，水為載冷劑，對(duì)變風(fēng)量空氣處理機(jī)組進(jìn)行熱濕處理，終實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)與變風(fēng)量空氣處理系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合、協(xié)調(diào)控制和穩(wěn)定運(yùn)行。通過這種方式設(shè)計(jì)可以滿足焓差試驗(yàn)室大冷量供冷和便于溫度調(diào)節(jié)，水冷冷水機(jī)組具有冷量調(diào)節(jié)功能，水管路系統(tǒng)可以通過調(diào)動(dòng)閥門進(jìn)行再次調(diào)節(jié)，從而達(dá)到控制的目的。避免了采用直接蒸發(fā)制冷的負(fù)荷調(diào)節(jié)不便，制冷能力限制的等缺點(diǎn)，同時(shí)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)控制。  系統(tǒng)負(fù)荷的大熱負(fù)荷和大濕負(fù)荷，是按項(xiàng)目要求的被試機(jī)組制冷系統(tǒng)大制冷能力180kW設(shè)計(jì)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(fù)荷確定為280kW。大濕負(fù)荷通常按照制冷機(jī)去濕量的1/3的經(jīng)驗(yàn)估算，制冷系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)大濕負(fù)荷約為93kW o 

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