一種空調器製冷制熱量的單室簡易型測試設施及其方法
2023-05-17 14:17:46 1
專利名稱：一種空調器製冷制熱量的單室簡易型測試設施及其方法
技術領域：
本發明涉及熱工測試技術及其方法。
背景技術：
目前，我國對房間空調器製冷和制熱量的測試是依據國標GB/T 7725-1996(房間空氣調節器—1997-01-01實施) 中的「A1房間型量熱計法」和「A2空氣焓值法」二種方法來實施的。這二種方法是國際上通用的直接定量測試法，它們完全是模擬空調器現場使用工作環境設計的，特別是空調器對空調房間的溼度影響(凝結水的生成要消耗製冷量)這一不可忽略的要素也充分地包含在其中(儘管數量不大)，這就給測試帶來了相當的麻煩，但又為了確保測試的嚴密性和可靠性，以及其測試方法的精度，不得不對測試設施提出很高的要求，這樣，測試設施的總成價格自然就相當可觀了。這對普通的空調器製造單位和地方基層技監單位來說，都是個不輕的負擔。
二項專利ZL01117533.8(一種簡易型空調器製冷制熱量「乾式」測試設施及其方法)和ZL01121361.2(一種簡易型空調器製冷制熱量「溼式」測試設施及其方法)，從不同的二個方面入手，提出了對國標房間空調器製冷和制熱量的測試方案可以進行相當程度簡化的二個不同的實施方案。其直接的效果是在很大程度上簡化了測試設施的配置和測試方法，同時也減少了需要測試的數據參數，減少了測試過程中的累計誤差。
上述對房間空調器製冷和制熱量的測試設施中，無論是國標(GB/T 7725-1996)要求，還是二項專利ZL01117533.8和ZL01121361.2技術，都少不了測試空調器時需要分別模擬的室內側和室外側的二個不可缺少的測試室及其配置基本相當的儀器設備。
發明內容
本發明之目的主要是在上述專利ZL01117533.8「乾式」製冷制熱量測試技術的基礎上，通過再次大幅度簡化測試設施和所需要測試的數據參數達到在單個測試室中就能夠完成房間空調器製冷或制熱量測試全部過程的程度。
為了實現本發明之目的，擬採用以下的技術本發明的設施包括一個測試室及其代表室內平均溫度的第一測溫點，和配用的變頻空調器設備，以及測取被測空調器輸出冷氣或熱氣溫度的第二測溫點。所述的變頻空調器是指任何含有變頻壓縮機在內的製冷設備裝置。
本發明的方法，它包括如下的步驟一.測試準備利用變頻空調器的製冷除溼工況對測試室進行除溼，直到無凝結水析出為止。
------目的在於讓之後被測試的空調器在整個測試過程中無凝結水析出，省略掉由於出現凝結水而給測試製冷量或制熱量帶來的諸多麻煩。
二.製冷量或制熱量的測試a.製冷量測試時啟動被測空調器的製冷工況，與此同時，啟動變頻空調器的製冷工況，並通過調節變頻空調器室內機溫度的設定，使得測試室內平均溫度測溫點的溫度穩定在T1(例35℃)上面。
b.制熱量測試時啟動被測空調器的制熱工況，與此同時，啟動變頻空調器的製冷工況，並通過調節變頻空調器室內機溫度的設定，使得測試室內平均溫度測溫點的溫度穩定在T2(例7℃)上面。
三.測試記錄至少記錄已趨穩定的對變頻空調器輸入的電流和電壓數據(用於推算輸入功率)，或者輸入的電功率數據。
四.最後，按照如下的公式推算出被測空調器的製冷功率N1或制熱功率N2N1＝2.5(E N1～0-N3-N4)N2＝3.5(E N2～0-N3-N4)其中N1～0測試製冷量時對冷暖變頻空調器的輸入(消耗)功率N2～0測試製熱量時對冷暖變頻空調器的輸入(消耗)功率E變頻空調器的製冷能效比(已知)N3變頻空調器中室內機風扇的功率(制熱、已知)N4被測壓縮機中電扇的功率(制熱、已知)本發明的特點設施結構簡單，需要配置的設備和儀器甚少，操作使用方便，測試的相關參數極少，進行測試數據推算時的累計誤差很小。為進一步提高對大批量生產的空調器抽樣測試概率的可行性，進而大幅度提高對空調器產品的質量控制程度，創造條件。
圖示意了本發明設施的一個原理型實施例。
R外側包有絕熱層的冷熱量單個測試室；W變頻空調器；P代表室內平均溫度的第一測溫點；B被測空調器；H代表被測空調器輸出冷氣或熱氣平均溫度的第二測溫點；A對變頻空調器供電的電流顯示器(表)；V對變頻空調器供電的電壓顯示器(表)；1變頻空調器室內機中的離心式風扇(已知構成發熱量的風機功率)；2被測空調器內置風扇(已知構成發熱量的風機功率)；3支架。
具體實施例方式本發明設施的簡單程度具體地表現在它只需要一個測試室(R)及其室設置感溫探頭的室內平均溫度第一測溫點(P)，和配用的調節測試室(R)內部溫度的變頻空調器(W)，以及為設置感溫探頭測取被測空調器(B)輸出冷氣或熱氣平均溫度的第二測溫點(H)，該第二測溫點(H)應該設置在被測空調器(B)的冷氣或熱氣出風口處的氣流斷面中間部位。
本發明設施中的關鍵設備是變頻空調器(W)，它的第一大功能是利用它的製冷除溼工況，使得測試室(R)內空氣的溼度降低到被測空調器(B)在以後的整個測試過程中無冷凝水析出為止，它的第二大功能是在以後對被測空調器(B)的整個測試過程中使得測試室(R)的溫度保持穩定。
從反映製冷過程的「lap--i」壓含圖中就能夠明顯地看出，蒸汽壓縮式製冷系統中存在著如下的關係製冷系統中製冷劑的冷凝制熱量(功率)，等於它的蒸發吸熱製冷量(功率)與壓縮機(8)對它的蒸汽壓縮產熱量(功率)之和。
這就是說如果將被測空調器(B)放在一個絕熱的測試室(R)中，不管將它調製在製冷工況還是制熱工況，開機後，該被測空調器(B)的吸熱製冷功率肯定小於它的冷凝制熱功率，也就是說，該測試室(R)內部的溫度會持續上升，最後平衡在一個相當高的某一個溫度上面。
為此，測試時，無論被測空調器(B)處在製冷工況還是制熱工況，變頻空調器(W)都是通過其製冷工況來使得測試室(R)的溫度維持平衡的。
本發明也正是根據上述基本原理設計的。
當測試被測空調器(B)的製冷功率(量)N1時將被測空調器(B)調製到製冷工況(檔)上面，變頻空調器(W)也調製在製冷工況(檔)，讓二者同時處於開機狀態，並通過對變頻空調器(W)的溫度設定，使得室內平均溫度第一測溫點(P)的溫度穩定在T1(反映室外側環境溫度的35℃)上面即可，此時，電流顯示器(A)與電壓顯示器(V)所顯示的數據也會趨於穩定，記錄下這二個關鍵的數據，即可推算出變頻空調器(W)的消耗功率，最後就可很方便地推算出被測空調器(B)的製冷功率。------通常情況下，被測空調器(B)輸出冷氣平均溫度的第二測溫點(H)提供了一個輸出冷氣的僅供參考的實測溫度(例18℃左右)。
以下分析測試室(R)內在測試製冷量時存在的「冷——熱」二方面的平衡要素1.製冷方面的要素有被測空調器(B)的製冷功率N1製冷測試時對變頻空調器(W)的輸入(消耗)功率N1～0變頻空調器的製冷能效比E變頻空調器的製冷功率E N1～0其製冷總量為N1+E N1～02.制熱方面的要素有變頻空調器(W)室內機中的風扇(1)功率N3被測空調器(B)的風扇(2)功率N4被測空調器(B)中冷凝器的冷凝散熱功率N5------推導中出現但不必測取的未知數據。
其制熱總量為N3+N4+N5由於在同一個製冷系統中可建立如下的經驗關係式N6(冷凝功率)＝K N1＝1.4 N1(製冷功率)-------------係數K可取值1.3～1.5將上式代入制熱總量後為N3+N4+1.4 N13.綜合上述冷和熱因素可建立如下的熱力平衡方程式N1+E N1～0＝N3+N4+1.4 N1經過整理後得到被測空調器(B)的風冷製冷功率N1＝2.5(E N1～0-N3-N4)上述式中的變頻空調器(W)功率N1～0的參數可以從測取的對變頻空調器(W)的供電電流顯示器(A)和供電電壓顯示器(V)中錄取並推算出來，而其它有限的幾個參數都是已知的。
當測試被測空調器(B)的制熱功率(量)N2時將被測空調器(B)調製到制熱工況(檔)上面，變頻空調器(W)也調製在製冷工況(檔)，讓二者同時處於開機狀態，並通過對變頻空調器(W)的溫度設定，使得室內平均溫度第一測溫點(P)的溫度穩定在T2(反映室外側環境溫度的7℃)上面即可，此時，電流顯示器(A)與電壓顯示器(V)所顯示的數據也會趨於穩定，記錄下這二個關鍵的數據，即可推算出變頻空調器(W)的消耗功率，最後就可很方便地推算出被測空調器(B)的制熱功率。------通常情況下，被測空調器(B)輸出熱氣平均溫度的第二測溫點(K)提供了一個輸出熱氣的僅供參考的實測溫度(例30℃左右)。
以下分析測試室(R)內在測試製熱量時存在的「冷——熱」二方面的平衡要素1.製冷方面的要素有被測空調器(B)中蒸發器的吸熱製冷功率N5------不必測取的未知數據。
制熱測試時對變頻空調器(W)的輸入(消耗)功率N2～0變頻空調器的製冷能效比E變頻空調器的製冷功率E N2～0其製冷總量為N5+E N2～02.制熱方面的要素有變頻空調器(W)室內機中的風扇(1)功率N3被測空調器(B)的風扇(2)功率(制熱)N4被測空調器(B)中冷凝器的冷凝散熱功率(制熱)N2其制熱總量為N3+N4+N2由於在同一個製冷工程系統中可建立如下的經驗關係式N2(冷凝功率)＝K N7＝1.4 N5(製冷功率)-------------係數K可取值1.3～1.5N5＝N2/1.4將上式代入上述的製冷總量中得到新的製冷總量表達式N2/1.4+E N2～03.綜合上述冷和熱因素可建立如下的熱力平衡方程式N2/1.4+E N2～0＝N3+N4+N2經過整理後得到被測空調器(B)的制熱功率N2＝3.5(E N2～0-N3-N4)上述式中的變頻空調器(W)功率N1～0的參數可以從測取的對變頻空調器(W)的供電電流顯示器(A)和供電電壓顯示器(V)中錄取並推算出來，而其它有限的幾個參數都是已知的。
最後，再強調或說明幾點有關的事宜1.很明顯，本發明的測試過程中沒有涉及到蒸發器凝結水析出的問題，因此，利用變頻空調器(W)的製冷除溼工況實施對測試室(R)的除溼準備工作是不可缺少的，本發明能夠成立的一個關鍵的前提條件就在於此項除溼準備事宜，目的在於讓被測空調器(B)在整個的測試過程中無蒸發器凝結水析出。
2.本發明的測試室(R)中，設置有代表室內平均溫度的第一測溫點(P)，也可以由變頻空調器(W)室內機中的機內感溫點來取代，這時，應該把取代後二者之間的溫差因素考慮進去，並建立後者對前者的取代關係，即用二者的相差的度數予以修正。因為，通常情況下，前後二者的溫度不會相等，因此，採用溫度測點取代方案後，並不意味著本發明中不存在第一測溫點(P)。
3.本發明中的代表被測空調器(B)輸出冷氣或熱氣平均溫度的第二測溫點(H)，從該處測取的溫度純屬於本發明的非推算數據， 然而它的參考價值在於讓測試人員了解被測空調器(B)在本發明測試環境溫度下的冷氣或熱氣輸出溫度，它們與國標測試方案的冷氣或熱氣輸出溫度是可以在數值上建立關係的，即知道了第二測溫點(H)測取的溫度，在附加上相關的差額，就等於知道了國標測試方案中測取的相應的溫度。
4.任何測試設施及其方法構成的測試方案都有個測試精度的問題，本發明也有同樣的問題，本發明的測試精度或取用的測試修正係數的確定，均可以採用已知製冷量或制熱量的標準(例完全按照國標要求的測試方案測試後確定的)樣機，通過在本發明中進行校合性測試來獲取。
權利要求
1.一種空調器製冷制熱量的單室簡易型測試設施，它包括一個測試室(R)及其代表室內平均溫度的第一測溫點(P)，以及配用的變頻空調器(W)設備。
2.一種如權利要求1所述的空調器製冷制熱量的單室簡易型測試設施，所述的冷暖變頻空調器(W)是指任何包括變頻壓縮機在內的製冷設備裝置。
3.一種如權利要求1所述的一種空調器製冷制熱量的單室簡易型測試設施的測試方法，至少包括如下的測試步驟一.測試準備利用變頻空調器(W)的製冷除溼工況對測試室(R)進行除溼，直到無凝結水析出為止；二.製冷量或制熱量的測試a.製冷量測試時啟動被測空調器(B)的製冷工況，同時也啟動變頻空調器(W)的製冷工況，並通過調節變頻空調器(W)室內機溫度的設定，使得測試室(R)內代表室內平均溫度的第一測溫點(P)的溫度穩定在T1上面；b.制熱量測試時啟動被測空調器(B)的制熱工況，同時也啟動變頻空調器(W)的制熱工況，並通過調節變頻空調器(W)室內機溫度的設定，使得測試室(R)內代表室內平均溫度的第一測溫點(P)的溫度穩定在T2上面；三.測試記錄至少記錄已趨穩定的對變頻空調器(W)的用於推算功率的輸入電流和電壓數據，或者輸入的電功率數據。
全文摘要
一種空調器製冷制熱量的單室簡易型測試設施及其方法，主要是在以下二項發明專利(發明人梁嘉麟)ZL01117533.8(一種簡易型空調器製冷制熱量「乾式」測試設施及其方法)和ZL01121361.2(一種簡易型空調器製冷制熱量「溼式」測試設施及其方法)的思路基礎上，再次對國標要求的同類重點項目測試方案實施更大幅度地等效簡化其設施主要由一個測試室(R)及其代表室內平均溫度的第一測溫點(P)，以及配用的變頻空調器(W)組成，用於推算製冷量或制熱量時所需要測取的唯一參數是對變頻空調器(W)的輸入(消耗)功率。本項目可協議無償使用並給予技術支持。
文檔編號G01M99/00GK1673699SQ20041002955
公開日2005年9月28日 申請日期2004年3月22日 優先權日2004年3月22日
發明者梁嘉麟 申請人:梁嘉麟