【正文】 qiang Department School of Energy amp。 學位論文作者簽名： 年 月 日 摘 要 制冷技術(shù)在為人們創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境，為工業(yè)生產(chǎn)和科學試驗創(chuàng)造穩(wěn)定的溫度、濕度工作環(huán)境方面，起到了越來越重要的作用。 房間空調(diào)器性能測試技術(shù)的意義 .................................................................. 1 167。 環(huán)境室設(shè)計 ....................................................................................................... 6 167。 循環(huán)風機類 型的選擇 ........................................................................... 13 167。 冷卻水塔設(shè)計 ................................................................................................. 20 第三章 空氣取樣及測量裝置的設(shè)計 .......................................................................... 23 167。 循環(huán)風量測量箱 ............................................................................................ 31 167。 制冷機組調(diào)試 ....................................................................................... 46 167。 重復性測試 .......................................................................................... 52 167?？紤]空調(diào)器壓縮機等關(guān)鍵零部件的供應能力，目前國內(nèi)可實現(xiàn)的家用空調(diào)器總生產(chǎn)能力估計在 26003100 萬臺 /年，遠遠超出現(xiàn)在的實際產(chǎn)量。焓差法實驗室的設(shè)計與工程應用是綜合了好幾門學科的交叉領(lǐng)域，它涵蓋了制冷技術(shù)、暖通、自動控制和計算機軟件以及檢測與儀表技術(shù)，因而在科研實踐方面有相當?shù)碾y度。 圖 11 房間式空氣器焓值法測試試驗裝置 空氣焓值法試驗裝置主要由絕熱庫房（包括室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)、空氣再處理系統(tǒng)、空氣取樣裝置、空氣接收混合裝置、風量測量系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)六部分組成。但這些研究機構(gòu)所設(shè)計的焓差法測試系統(tǒng)在工況達到穩(wěn)定的時間、精度及可靠性等方面與國外仍有一定的差距?！?，測試精度要求177。 環(huán)境室設(shè)計 167?！?。 環(huán)境室空氣處理系統(tǒng)方案確定 在空氣焓值法空調(diào)器測試系統(tǒng)的實際使用中，一般被測空調(diào)器以制冷模式運行或以制熱模式運行。 →I ：等濕加熱過程 空氣經(jīng)過蒸發(fā)器后，經(jīng)電加熱器加熱，空氣溫度升高。 3．加濕器部分 考慮到凝露工況，一般除濕量為冷量的一半 12500W，考慮到實際使用的可調(diào)性，增加 50%的余量，因此加濕器容量為 18000W。 表 各送風方式性能表 項 目 送風口 位置 回風口 位置 工作區(qū)應有的流型 混合層 高度 房間 高度下限 區(qū)域溫差 工作區(qū) 平均風速 單 位 m m ℃ m/s 側(cè) 送 側(cè)上方 側(cè)下方 或上方 回流 ～ ～ 較小 ～ 散流器送風 平送 頂棚 側(cè)下方、下方 回流 ～ ～ 較小 ～ 下送 頂棚 側(cè)下方、下方或頂棚 直流 ～ ～ 較大 ～ 孔板送風 頂棚 側(cè)下方或地板 不穩(wěn)定流或直線流 ～ ～ 很小 ～ 實驗室中最常用的是側(cè)面上送下回與孔板頂送下回方式。 這里具體介紹下室內(nèi)側(cè)房間孔板頂送下回風的送風方式，空氣首先從房間底部一側(cè)進入空氣處理柜，空氣處理柜主要對進來的空氣進行降溫（加熱）和加 濕的處理，然后通過風機將處理過的空氣流經(jīng)空氣導流板進入實驗室房間頂部 — 穩(wěn)壓室，在這里，由于流動阻力的作用使其靜壓下降，然后空氣逐漸通過孔板流到房間的其他地方，這樣空氣在穩(wěn)壓室內(nèi)由于孔板泄壓透風的作用，使空氣流量如水流一樣，順序減少，這樣它的動壓就會逐漸降低，相反，靜壓卻會反向增大，保證了穩(wěn)壓室內(nèi)部空氣的靜壓處處相等，保證了送風的均勻。 空氣再處理設(shè)備的設(shè)計及選型 為滿足實驗所需環(huán)境要求，須對實驗室的室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)的循環(huán)空氣進行一系列的處理，主要包括降溫 降濕 、 加熱 、加濕、風機送風。其缺點為：產(chǎn)生的風壓較低，風量較大，但噪聲較大，適用于風阻較小的通風系統(tǒng)。 第二章 庫房結(jié)構(gòu)與空氣系統(tǒng)設(shè)計 14 a 進風格柵， b 蒸發(fā)器， c 風道， d 出風口 [擴大 ] 圖 26 如圖 26 所示，作如下簡化： （ 1） 電加熱器為網(wǎng)狀平板結(jié)構(gòu)，垂直于風道中氣流方向布置，其主平面即為風道迎風面，可簡化為網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)。 167。 E2：循環(huán)風機輸入功率，為 ； E4：取樣風機輸入功率，因功率較小，可以忽略； （ hW1hW2） mw：冷凝水與加濕用水溫度差引起的熱負荷，兩者溫差不大， 可以忽略； q q2：分別為圍護、中間隔墻漏熱，其中圍護內(nèi)外溫差最大位 15℃ ，q1 為 ， q2 可以忽略。由于制冷系統(tǒng)使用負荷變化較大，為防止壓縮機超負荷運轉(zhuǎn)，回氣管路上安裝了吸氣壓力調(diào)節(jié)閥 16。 2411151612第二章 庫房結(jié)構(gòu)與空氣系統(tǒng)設(shè)計 18 167。 167。 轉(zhuǎn)輪的兩側(cè)，由高度密封性能的硅橡膠制成的隔板將整個表面分成兩個扇 區(qū)： 270 度的處理扇區(qū)； 90 度的再生還原扇區(qū)。 實際理論計 算：根據(jù)室外工況 54℃ /5%（絕對含濕量 5g/kg） ,室內(nèi)側(cè)向室外側(cè)蒸發(fā)的水量 3kg/h，同時結(jié)合產(chǎn)品樣冊，實際選用了上海多樂空氣處理設(shè)備（中國）有限公司的轉(zhuǎn)輪除濕機，型號 DT800，除濕量為 。 目前使用的冷卻塔產(chǎn)品大致有：逆流式、橫流式、蒸發(fā)式、和引射式等四種類型。 冷卻塔進、出水溫差 12t ( )tt? ? ? 稱為冷卻度。 為了觀測方便，溫 /濕度測量箱采用有機玻璃膠合而成，主要有三部分組成：風道（也 是測量主體部分）、濕球溫度測量用水盒、補水杯。笛管管徑為40? ㎜，長 300 ㎜，共 10 根，每根開有 13? ㎜吸風口 8 個，兩邊等量交錯開孔。 空氣的干濕度溫度差反映了空氣相對濕度的大小。 濕紗布放置于未飽和狀態(tài)（即相對濕度小于 100％）的空氣中，紗布中的水必然由于水蒸氣壓力差要產(chǎn)生蒸發(fā)現(xiàn)象。正常工作時，取樣笛管放置于庫房的中間，而溫 /濕度測量箱放于庫房的內(nèi)側(cè)邊，兩者的距離為庫房寬的一半，即 2m，取余量 2m,故風管長為 4m（拉伸狀態(tài)下）。 空氣取樣及溫濕度測量裝置的設(shè)計 [7] [15] 167。一般（ t2ts）為 4～ 6℃ 。高溫的冷卻回水重新送到冷卻塔上部進行噴淋。 上述的除濕和再生過程是同時發(fā)生的，空氣不斷被干燥，轉(zhuǎn)輪不斷被再生周 而復始，從而保證了除濕機持續(xù)恒定的工作狀態(tài)。轉(zhuǎn)輪式除濕機布置如圖 29，相應空氣處理過程如圖 210 所示。冷卻除濕是利用冷水噴淋、蒸發(fā)器冷卻等冷卻設(shè)備將空氣冷卻到露點溫度以下，大于飽和含濕量的水蒸氣將冷凝析 出，以降低空氣的含濕量，從而達到除濕效果。 。室外側(cè)制冷系統(tǒng)原理如圖 28 所示： 241013 14焓值法空調(diào)器性能測試實驗室的研制 17 圖 28 室外側(cè)制冷系統(tǒng)原理圖 1壓縮機 2油分離器 3冷卻系統(tǒng) 4冷卻系統(tǒng) 5冷凝器 6 溫度開關(guān) 7儲液器 8干燥過濾器 9電磁閥 1 10電磁閥 2 11膨脹閥 1 12膨脹閥 2 13單向閥 14分液器 15蒸發(fā)器 16吸氣壓力調(diào)節(jié)閥 17氣液分離器 18低壓壓力表 19高低壓壓力開關(guān) 20高壓壓力表 在圖 28 中，大部分部件的作用與室內(nèi)側(cè)制冷系統(tǒng)相同。 167。故可將風道的局部阻力近似為總阻力。故抓住系統(tǒng)對風 阻影響較大的部分，忽略其他次要部分，從而簡化整個風道計算模型，估算整個系統(tǒng)循環(huán)的風量是有效、可行的。離心式風機有噪聲低、壓頭較高的優(yōu)點，適用于風阻大的通風系統(tǒng)。由于室外側(cè)情況與室內(nèi)側(cè)相差不大，故設(shè)計時與室內(nèi)側(cè)一樣。由表 可知，孔板送風的射流的擴散和混合性能相對其它方式要好，而且射流的特點是空氣的混合過程相對較短，溫度和風速衰減快，因而能夠使室內(nèi)的空氣保持溫度和速度分布較均勻。 環(huán)境室氣流組織形式的設(shè)計 合理的氣流組織能充分發(fā)揮送風的冷卻或加熱作用，均勻地消除室內(nèi)熱量，使室內(nèi)溫度分布均勻，溫度 波動范圍小，為提高測試系統(tǒng)的精度創(chuàng)造條件。因此，至少配置 15 匹的制冷機組；考慮到安全余量，實際配置要 18 匹 [實際選配： 4+7+7匹 ]。 上圖 22 中空氣的整個處理過程 為 O→N→L→I→O ： →N ： 加熱過程 O 點為送風點， N 點為回風點，在空氣經(jīng)過實驗室時，由于實驗室中存在的熱負荷，空氣在環(huán)境室中被加熱，溫度增加。 167。 庫房設(shè)計 根據(jù)技術(shù)要求，環(huán)境室的室外側(cè)工況要求 10℃ ～ 60℃ ，而蘇州地區(qū)室外溫度大約為 5℃ ～ 39℃ ，兩者的溫度差大，如果庫體的保溫性能不好，將會給環(huán)境室?guī)砗艽蟮睦?、熱負荷干擾，影響環(huán)境室工況的穩(wěn)定。 本課題主要工作 ，收集資料，選取測試方案，對系統(tǒng)整體進行理論計算； 2 按照國標以及技術(shù)要求，進行實驗室 檢測及控制系統(tǒng)的設(shè)計 ； 整個實驗室系統(tǒng)的設(shè)備安裝，確立設(shè)備選型， 建造 實驗室； ，分析實驗第二章 庫房結(jié)構(gòu)與空氣系統(tǒng)設(shè)計 6 第二章 庫房結(jié)構(gòu)與空氣系統(tǒng)設(shè)計 根據(jù)國家標準 GB/T 77252022 要求，整個空氣焓值法測試系統(tǒng)分成三部分：環(huán)境室、風量測量裝置及測量控制系統(tǒng)，而環(huán)境室包括庫房及空氣處理裝置，下面各節(jié)將對相關(guān)內(nèi)容進行設(shè)計說明。 167。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 [3][7] 美國暖通協(xié)會標準 ANSI/ASHRAE 116198日本冷凍空調(diào)工業(yè)會的 TP0296及我國的房間空氣調(diào)節(jié)器標準 GB/T 77252022 中都對空氣焓差法測試試驗裝置進行了總體性、原則性及相關(guān)精度等的規(guī) 定，但其中的細節(jié)問題未有敘述。這樣， 不僅帶來巨大的經(jīng)濟利益，而且對節(jié)能環(huán)保等有非常重要的影響。焓差法實驗室是檢測房間空調(diào)器性能的重要手段和措施，是房間 空調(diào)器生產(chǎn)廠家產(chǎn)品開發(fā)、優(yōu)化設(shè)計和質(zhì)量檢測的設(shè)備。 經(jīng)過這 30 多年的 高速 發(fā)展，中國成為名副其實的世界家用空調(diào)器的第一生產(chǎn)大國。 電熱標定 ............................................................................................... 48 167。 設(shè)備調(diào)試 ......................................................................................................... 44 167。 箱體整體布置 ....................................................................................... 30 167。 除濕裝置設(shè)計 ................................................................................................. 18 167。 環(huán)境室氣流組織形式的設(shè)計 ................................................................. 9 167。 課題主要研究內(nèi)容 .......................................................................................... 4 167。 關(guān)鍵詞：空調(diào)器 自動控制系統(tǒng) 性能測試 ABSTRACT The Refrigeration technology for people in creating the fortable life environment for industrial production and scientific experiments creating stable temperature, humidity working