焓差室原理方案设计

焓差室的系统原理和方案设计

2 焓差室的系统原理和方案设计

2.1焓差室概述

目前，国内测试单元式空气调节机的试验方法主要是按照GB/T 17758-1999《单元式空气调节机》中附录A中的试验方法，附录中规定有五种试验方法：1、室内侧空气焓差法；2、室外侧空气焓差法；3、压缩机标定法；4、制冷剂流量计法；5、室外水侧量热计法。测试房间空气调节器的试验方法主要是按照GB/T 7725-2004《房间空气调节器》中附录A中的试验方法，附录中提供了两种方法：1、房间型量热计法；2、空气焓值法。

在实际使用过程中，生产厂家为了兼顾测试空气调节机组的类型、出风型式、测试过程的要求等，通常选择空气焓差法系统作为试验方法。主要是空气焓差法具有下列优势：1、空气焓差法不仅能进行静态实验来测试空调制冷产品的制冷能力和制热能力；2、空气焓差法同时能进行非稳态（动态）性能的实验（包括风机性能测试），如：空调器季节节能能效比（S EER）的实验需要测定间歇启/停状态下空调器的制冷量和输入功率，空调器热泵制热的融霜过程中非稳态的制热量、输入功率等，这些非稳态的过程必须采用空气焓差法进行测试。

3、应用了空气焓差法试验装置后，可以对空气干、湿球温度风量以及房间空调器的输入功率等参数进行连续频繁的采样测量，因而可以确定空调器供冷量或供热量以及输入功率等随时间变化曲线，满足动态工况的测试要求

4、空气焓差法可以对换热器部件进行性能测试。5空气焓差法进行测试时只要工况稳定，试验风洞达到热平衡后，即可进行数据采集，相对与房间型量热计法需要整个试验室达到所需工况热平衡后才能进行数据测量，空气焓差法整个测试过程时间要短，因此空气焓差法测试效率高。6、焓差法装置价廉，投资小7、焓差法能满足多个空调机组的标准测试要求○3

综上所述，为了提高试验室的利用率和合理优化试验室资源，需要将一个试验室建成能够测试各种类型的产品，主要是约克现有产品系列（风冷冷风分体机组、风冷冷水（热泵）机组、水冷冷水机组、柜式空气处理机组）和以后可能在无锡开发的产品系列（屋顶一体机组）。所以在设计时需要考虑到上面系列机组测试的相关标准中的要求。同时考虑到在新产品研发阶段，需要对产品的动态噪声进行研究，因此将此焓差试验室设计成多功能消声试验室，可以检测上面系列各类空调机组、空调用风机极其零部件噪声，通过接风管到风洞也可以做管道机噪声的测试及有水系统可做水冷冷水机组噪声的测试等。

2.2 焓差室的检测原理和方法

依据国标GB/T 17758-1999《单元式空气调节机》，空气焓差法试验室通常需要两个相邻的房间，一个作为室内侧试验房间，一个作为室外侧试验房间，两个试验房间的空气状态在

试验机组和空气处理机组的共同作用下，应该能分别保持在标准中规定的试验工况条件范围内，通过空气取样装置分别测量被试空调制冷产品的室内机送、回风口空气的干球及湿球温度以计算相对湿度，即可得到取样截面处空气状态，求出送、回风空气间的焓差。同时测量室内机的风量。测得的风量与焓差相乘即可得到房间空调器的制冷量或制热量。

2.3 焓差室的系统结构

2.2 测试系统测试需求

根据项目课题的要求，焓差试验室提出的主要指标：

a) 试验室是由室外侧环境试验室和室内侧环境试验室组成，其运行工作功能性特点：

1. 室内外侧设备可以分别运行各自工况，完成各自独立测试工作；

2. 室内外侧可以联合测试屋顶一体机组；

3. 环境室内设计本底噪声在45dB(A)以内；

4. 室内侧房间内采用一台风量测试装置（2000～30000 m3/h），采用两台风机；

5. 室内外侧联合使用可以运行水冷冷水机组；

6. 室外侧运行工况：-15℃~45 ℃;

b) Test Lab 测试性能需求：

1. 室内外侧环境室测试性能试验的能力在180kW以内；

2. 室内侧测试风量范围在2000 m3/h~30000 m3/h；

3. 机组噪音测试在50dB(A)以上；

4. 室内外环境室同时测试时记录其相关测试数据（电参数、性能数据、辅助分析数据）；

3.2 焓差试验室的系统结构

焓差试验室主要是由试验室外围保温结构、空气处理机组、温湿度采样装置、空气流量测试装置、系统控制系统及测量数据采集系统等组成

a.试验室外围保温结构

试验室外围保温结构作用是在空间上进行分隔，将焓差试验室分成室内侧环境室、室外侧环境室相对独立的空间，从而确保试验室在室内侧和室外侧房间，能够分别建立起符合测试要求并相对稳定的人工模拟环境，不受外围空间的干扰。隔阻试验室内部空间与外部环境之

间以及室内侧与室外侧之间的热传递，减少冷热量的损失，降低调节环境温度的能耗，要具有明显的保温节能效果。

b.空气处理机组

空气再调节处理系统主要由空调柜体、风机、加热器、加湿器、制冷系统等组成。其作用是对焓差试验室的室内的空气状态进行调节，达到测试时所需的工况条件。

c.温湿度采样系统

温湿度采样系统主要包括:温度采样器、铂电阻、取样风机、温度变送器、

温度控制仪表及计算机测量系统等。其作用是采集室内干、湿球温度，室外干、

湿球温度，出风干、湿球温度，是焓差法测试基本参量。

d.空气流量测量装置

风量测量装置由进风室、喷嘴、排风室、排风机、压力变送器、变频器、静

压控制仪表、连接软管及计算机测量系统等组成。其作用是测量被试机组的空气流量，同样是焓差法测试的基本参量。

e.系统控制系统

测控系统为用户提供一个方便的测量控制操作平台，它由各种测控仪表、变送器、计算机、开关、指示灯等组成。主要作用是焓差试验室运转控制中心，确保试验室正常运转。F．测量数据采集系统

测量数据采集系统是采集焓差法测试基本参量的系统，将各种传感器的电参量、转换成数字量，主要包含：功率计、压力变送器、温度传感器等。

3.3 焓差试验室的系统设计

3.3.1焓差试验室制冷系统的制冷负荷设计

焓差试验室的制冷系统采用水盘管式变风量空调系统，由水冷冷水机组进行制冷，水为载冷剂，对变风量空气处理机组进行热湿处理，最终实现制冷系统与变风量空气处理系统的有机结合、协调控制和稳定运行。通过这种方式设计可以满足焓差试验室大冷量供冷和便于温度调节，水冷冷水机组具有冷量调节功能，水管路系统可以通过调动阀门进行再次调节，从而达到控制精确的目的。避免了采用直接蒸发制冷的负荷调节不便，制冷能力限制的等缺点，同时简化了系统控制。

系统负荷的最大热负荷和最大湿负荷，是按项目要求的被试机组制冷系统最大制冷能力18 0kW设计的，考虑换热能力是制冷量的1.2倍，以及低温制冷工况下制冷能力的增大的，系统的最大热负荷确定为280kW。最大湿负荷通常按照制冷机去湿量的1/3的经验估算，制冷系统运行时，系统最大湿负荷约为93kW o

在不计蒸汽发生器的热损失，可计算Q=1KW*H的热量将Gkg的100℃水蒸发为100℃的