【正文】 ..... 30 167。 測(cè)量原理 ............................................................................................... 31 167。 風(fēng)量測(cè)量箱 [多噴嘴測(cè)量流量 ] ........................................................... 33 第四章 測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) .................................................................................................. 36 167。 控制系統(tǒng)主要硬件介紹 ................................................................................ 37 第五章 系統(tǒng)調(diào)試與性能測(cè)試 ...................................................................................... 44 167。 電控設(shè) 備的調(diào)試 ................................................................................... 44 167。 工況控制調(diào)試 ................................................................................................ 46 167。 鉑電阻校對(duì) ........................................................................................... 48 167。 測(cè)試精度測(cè)試 ................................................................................................. 48 167。 與標(biāo)準(zhǔn)樣機(jī)的比較 ............................................................................... 50 167。 誤差分析 ........................................................................................................ 53 167。 計(jì)算各分量標(biāo)準(zhǔn)誤差 ........................................................................... 53 第六章 結(jié)論 .................................................................................................................. 55 主要符號(hào)表 .................................................................................................................... 56 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 57 致 謝 .............................................................................................................................. 59 第一章 緒論 1 第一章 緒論 167。在 19911993 年我國(guó)空調(diào)器行業(yè)進(jìn)入了起步階段，在 19941996 年迎來了投資高峰，進(jìn)入了高速發(fā)展階段。 從 20 世紀(jì) 90 年代初到現(xiàn)在，我國(guó)空調(diào)器產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量以平均每年 %的增長(zhǎng)率高速增長(zhǎng)。 房間空調(diào)器由于創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境，在生產(chǎn)活動(dòng)和科學(xué)試驗(yàn)中起到越來越重大的作用 [1]。按照我國(guó)房間空調(diào)器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T77252022，房間空調(diào)器制冷量和熱泵制熱量性能的測(cè)試方法有：空氣焓值法、房間熱平衡法和房間型量熱計(jì)等多種形式。目前，國(guó)內(nèi)空調(diào)器的性能測(cè)試主要采用空氣焓值法試驗(yàn)室 (簡(jiǎn)稱焓差試驗(yàn)室 )，該方法試驗(yàn)速度快，精度稍差。房間空調(diào)器技術(shù)的研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)，新型空調(diào)器系統(tǒng)的開發(fā)和設(shè)計(jì)，壓縮機(jī)與換熱器的性能匹配測(cè)定，性能測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)的研究等都依賴于大量的試驗(yàn)。 167。目前，焓值法測(cè)測(cè)量試技術(shù)已成為空調(diào)器生產(chǎn)商對(duì)新產(chǎn)品開發(fā)和成品檢測(cè)的主要測(cè)試方法，也是各級(jí)質(zhì)量監(jiān)督檢焓值法空調(diào)器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的研制 2 驗(yàn)機(jī)構(gòu)評(píng)定空調(diào)產(chǎn)品合格與否的重要工具。因此，應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)對(duì)焓差實(shí)驗(yàn)室的理論與實(shí)驗(yàn)研究，努力提高其測(cè)試精度，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間進(jìn)而減少其運(yùn)行能耗。圖 12 為房間空氣調(diào)節(jié)器的國(guó)標(biāo) GB77252022 中房間式空氣焓值法的試驗(yàn)裝置 的布置原理圖。其中空氣再處理系統(tǒng)為焓值法的各項(xiàng)試驗(yàn)提供所需的試驗(yàn)環(huán)境條件，主要包括：對(duì)空氣的冷卻、加熱、除濕、加濕設(shè)備，其中，所測(cè)空調(diào)的出風(fēng)口和受風(fēng)室的進(jìn)風(fēng)口都是使用風(fēng)管來連接，要求具有很好的保溫能力和相對(duì)對(duì)風(fēng)量影響較小的空氣阻力。接收混合裝置中段部分為空氣混合器，其作用是使得受風(fēng)室吸入的空氣能夠充分混合。 第一章 緒論 3 167。另外，國(guó)外主要研究機(jī)構(gòu)有美國(guó)的 ETL、佐竹、日本的大西等，他們均具有較為先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)研究，但其設(shè)計(jì)和制造費(fèi)用較高，國(guó)內(nèi)的企業(yè)很難接受，與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)也有眾多機(jī)構(gòu)從事此方面的研究，主要有廣州電器科學(xué)研究所、合肥通用機(jī)械技術(shù)研究院、上海通用機(jī)械技術(shù)研究所、中國(guó)家用電器研究所、上海理工大學(xué)制冷技術(shù)研究所等。 國(guó)內(nèi)一些學(xué)者對(duì)焓差法測(cè)試精度的提高方面有過不少的探索，其中北京工業(yè)大學(xué)的鐘曉暉 等提出采用風(fēng)量測(cè)量和風(fēng)速測(cè)量對(duì)溫度進(jìn)行加權(quán)的方法來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的采用測(cè)流量法測(cè)量空氣的流量和截面平均溫度這種方法，減少受溫度測(cè)量布點(diǎn)的限制，提高其測(cè)試精度；東南大學(xué)的張小松等提出一種基于焓值法基礎(chǔ)上的熱泵制熱量測(cè)試方法， 稱為比率法。 167。 課題來源 本課題 蘇州三星集團(tuán)委托上海理工大學(xué)制冷研究所的一個(gè)校企合作項(xiàng)目，主要是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T77252022 和用戶實(shí)際需求研制一套空氣焓值法測(cè)試系統(tǒng)。 技術(shù)要求 [1][4] 根據(jù) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 77252022 及實(shí)際測(cè)試需要， 客戶 對(duì)焓值法空調(diào)器測(cè)試室提出如下技術(shù)要求： （ 1） 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 77252022； 焓值法空調(diào)器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的研制 4 （ 2） 冷凍機(jī)采用 水 冷式，保證全年能正常運(yùn)行（環(huán)境溫度為 5℃ ～ 41℃ ）； （ 3） 被測(cè)空調(diào)器類型：窗式空調(diào)器、分體掛壁式空調(diào)器、分體落地式空調(diào)器； （ 4） 被測(cè)空調(diào)器負(fù)荷范圍： 1~5 匹空冷型房間空調(diào)器（單 相電 /三相電），即制冷量范圍為 1600~14000W、制熱量范圍為 1800~16000W、室內(nèi)機(jī)循環(huán)量為180~2400m3/h； （ 5） 測(cè)試精度：與樣機(jī)標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比熱 /冷量 ≤%、風(fēng)量 ≤%，一次裝機(jī)的重復(fù)性 ≤%，從室溫到常規(guī)測(cè)試工況穩(wěn)定過渡時(shí)間 ≤ 小時(shí)； （ 6） 測(cè)試室工況要求： 室內(nèi)側(cè)在干球溫度 5℃ ~45℃ 、濕度 30%~85%范圍內(nèi)任意可調(diào)，室外側(cè)在干球溫度 20℃ ~55℃ 、濕度 30%~85%范圍內(nèi)任意可調(diào)，具體工況如下表 11： 表 11 實(shí)驗(yàn)工況表 工況條件 室內(nèi)側(cè) 室外側(cè) 干球溫度 ℃ 濕 球溫度 ℃ 干球溫度 ℃ 濕球溫度 ℃ 制冷運(yùn)行 額定制冷 T1 27 19 35 24 T2 21 15 27 19 T3 29 19 46 24 最大制冷 T1 32 23 43 26 T2 27 19 35 24 T3 32 23 52 31 凍結(jié) T1 21 15 21 / T2 10 / T3 21 / 最小運(yùn)行 21 15 / / 凝露 27 24 27 24 制熱運(yùn)行 熱泵額定制熱 高溫 20 15 7 6 低溫 2 1 超低溫 7 8 最大運(yùn)行 27 / 24 18 最小運(yùn)行 20 / 5 6 自動(dòng)除霜 20 12 2 1 在以上工況范圍內(nèi) ,干球溫度的控制精度要求 177。℃ ，濕球溫度的控制精度 177?！? 167。 167。 167。 設(shè)計(jì)要求 [1][9] 在國(guó)標(biāo) GB/T 77252022 中對(duì)空氣焓值法環(huán)境室有如下要求： 1. 實(shí)驗(yàn)室需兩個(gè)相鄰的房間，一個(gè)作為室內(nèi)側(cè)，另一個(gè)作為室外側(cè)，兩個(gè)房間 應(yīng)能保持各自規(guī)定的試驗(yàn)條件， 被測(cè)空調(diào)器 的空氣速度應(yīng)低于 。試驗(yàn)房間的尺寸，除了正常安裝所需的距地或墻之間的尺寸外，應(yīng)使房間的任一表面到空調(diào)器的任一送風(fēng)口的表面距離不小于，到空調(diào)器的其他任一表面的距離不小于 , 每個(gè)實(shí)驗(yàn)房間的空氣再處理機(jī)組的送風(fēng) 量應(yīng)不小于空調(diào)器循環(huán)風(fēng)量。 167。故試驗(yàn)室?guī)彀逡约伴T采用絕熱性能良好、安裝方便的 100 ㎜ 厚雙面彩鋼聚氨酯冷庫(kù)板，其絕熱層導(dǎo)熱系數(shù)小于 庫(kù)房外形尺寸的確定需要考慮多個(gè)方面的因素，但主要是環(huán)境室內(nèi)不能影響被測(cè) 試機(jī)的正常運(yùn)行，具體如下： 1 庫(kù)房寬度的確定：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求庫(kù)房表面到空調(diào)器任一非風(fēng)口表面的距 不 小于 ， 而最大被測(cè)機(jī)的室外側(cè)寬度約 ，考慮到 2 臺(tái)同時(shí)運(yùn)行測(cè)試，故庫(kù)房寬度應(yīng)大 于 ，再考慮到取樣裝置機(jī)及其他附件的影響和一定的余量，確定庫(kù)房的寬度為 6m。 3 室外側(cè)長(zhǎng)度的確定：根 據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求房間任一表面到空調(diào)器的任一送風(fēng)口的表面距離不小于 和被測(cè)空調(diào)器背面距房間表面不小于 ，所以室外側(cè)長(zhǎng)度應(yīng)大于 ，再考慮到空氣再處理箱預(yù)留厚度 1m 及一定的余量，確定室外側(cè)長(zhǎng)度為 。 綜上所述，試驗(yàn)室外側(cè)尺寸為 400060003500 ㎜ (長(zhǎng) 寬 高 )，室內(nèi)側(cè)尺寸為550060003500 ㎜ （長(zhǎng) 寬 高）。 環(huán)境室空氣處理系統(tǒng) 空氣焓值法測(cè)試系統(tǒng)是利用空調(diào)器進(jìn)出口空氣的焓值差來計(jì)算制冷量 /制熱量，設(shè)計(jì)一套合理的空 氣處理系統(tǒng)對(duì)提高整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的精度有著重要的作用 167。 對(duì)空調(diào)器的性能進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室的室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)營(yíng)造一個(gè)恒溫恒濕的環(huán)境， 這樣就要對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的循環(huán)空氣進(jìn)行冷卻、除濕、加熱、加濕等一系列處理，以達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。而在空氣調(diào)節(jié)中，為得到同一送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，可能會(huì)有不同的處理途徑 [10]，但考慮到控制及實(shí)現(xiàn)的方便，這里冷卻采用了蒸發(fā)器冷卻減濕方式，加熱采用電加熱方式，加濕采用送蒸汽等溫加濕的方法，空氣處理過程在 hd 圖上表示如圖 2－ 1 和圖 2－ 2 。圖 21 中 N→I 為等濕加熱過程， I→O 為等 溫 加濕過程；圖 24 中 N→L 為空氣與蒸發(fā)器換熱的降溫降濕的過程，其余均與圖 21 相同。 →L ：降溫除濕過程 實(shí)驗(yàn)室的回風(fēng)經(jīng)過蒸發(fā)器時(shí)，與蒸發(fā)器進(jìn)行換熱，當(dāng)空氣溫度低于露點(diǎn)溫度時(shí)，空氣中的水蒸氣產(chǎn)生凝結(jié)，進(jìn)而降低空氣的濕度。該過程中空氣的濕度沒有變化。 167。 室內(nèi)側(cè)部分： 1．冷凍機(jī)部分 室內(nèi)側(cè)機(jī)組容量計(jì)算：按照空調(diào)器的制熱運(yùn)行模式，其熱負(fù)荷為 26000W，考慮到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求進(jìn)行濕球溫度的控制，初步估算濕負(fù)荷占 20%的比率 [既為5200W]；另外還需要包括風(fēng)機(jī)、墻體漏熱 5500W，總計(jì)熱濕負(fù)荷 36700W。 2．電加熱部分 室內(nèi)側(cè)負(fù)荷為 25000W，考慮到實(shí)際使用的可調(diào)性，增加 30%余量，因此總的加熱管容量 32500W。 焓值法空調(diào)器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的研制 9 室外側(cè)部分： 1．室外側(cè)機(jī)組容量計(jì)算：按照空調(diào)器的制冷運(yùn)行模式，其中最大負(fù)荷工況為凝露工況 [濕度： 91%]，冷凝器釋放熱負(fù)荷為 32500W，風(fēng)機(jī)、墻體漏熱 5500W，估算濕負(fù)荷占制冷機(jī)組的 40%比率。 2．電加熱部分 室外側(cè)除霜工況時(shí)，一般開 1 個(gè) 10 匹冷凍機(jī)，被測(cè)機(jī) 2 臺(tái)，因此 室外側(cè)負(fù)荷為 25000W，考慮到實(shí)際使用的可調(diào)性，增加 30%余量，因此總的加熱管容量 32500W。 167。 1．送風(fēng)方式的確定 一般空調(diào)空間氣流組織的常用送風(fēng)方式主要有三種 【 10】【 11】 ，即側(cè)送風(fēng)、孔板送風(fēng)、散流器送風(fēng)，其主要性能間表 。圖 23 所示的是側(cè)面上送下回送風(fēng)方式，實(shí)驗(yàn)室的空氣處理設(shè)備置于環(huán)境室的一側(cè)，空氣從下部百第二章 庫(kù)房結(jié)構(gòu)與空氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 葉窗進(jìn)入，從頂部水平或略上斜百葉進(jìn)入環(huán)境室，根據(jù)空氣動(dòng)力及空氣自重，將空氣分配到 整個(gè)環(huán)境室。而被測(cè)空調(diào)器一般安裝在空氣再處理柜的另一側(cè)靠近庫(kù)體的截面上，送風(fēng)距離要求較遠(yuǎn)，所以要保證在該工作區(qū)有一定的氣流速度，就必須加大循環(huán)風(fēng)量，而提高環(huán)境室內(nèi)空氣流速，也就提高了接收室及空氣測(cè)量裝置壁面的換熱系數(shù)，從而增加了其漏熱量。 對(duì)于常見的焓差實(shí)驗(yàn)室來說，不管是室內(nèi)側(cè)