TYK-CZKT02型 船用空調(diào)實訓(xùn)考核系統(tǒng)
一、?簡述?
?成績? 本測試室利用空氣焓差法測定空調(diào)機組的制冷、制熱量、名義工況下功率消耗、能效比(EER值)、運行電流、室內(nèi)風(fēng)量是較常用的,亦為標(biāo)準(zhǔn)所認可的一種方法。本測試裝置在測試風(fēng)冷冷水機、風(fēng)冷螺桿機、水冷柜機、風(fēng)管機、MRV一拖多時滿足標(biāo)準(zhǔn)GB/T18430.1-2001、GB/T18430.2-2001、GB/T17758—1999、GB/T18836—2002、GB/T18837—2002標(biāo)準(zhǔn)中對以上測試機型的測試要求及美國與日本等國家的有關(guān)對以上機型檢測的先進標(biāo)準(zhǔn)。利用空氣焓差法測定風(fēng)機盤管的換熱能力;利用水側(cè)量熱計法測定風(fēng)冷熱泵機組制冷量、制熱量、功耗和利用液體載冷劑法測定容積式冷水機組制冷量。機組測定方法符合GB?10870-89《容積式冷水機組?性能實驗方法》。?

利用空調(diào)機組進出風(fēng)焓差的試驗,能較快速反應(yīng)機組的工作狀態(tài)及其性能,在機組進行性能試驗及研究開發(fā)分析時更能顯出其優(yōu)越性。?
額定制冷、制熱條件的準(zhǔn)確度與標(biāo)準(zhǔn)機測定比在±3%以內(nèi)。?
重復(fù)性測試:額定制冷、制熱條件下測試結(jié)果重復(fù)性的偏差為±2%以內(nèi)。?
試驗工況溫度的測試精度為±0.2度以內(nèi).?
測試水溫偏差在±0.1度以內(nèi).?
水流量測試偏差在±0.5%。?
水測與風(fēng)測的測試結(jié)果偏差在±5%以內(nèi)。?
本試驗裝置測量性能范圍?
序號? |
項目? |
水冷柜機? |
|
1)? |
額定制冷能力KW? |
17.5? |
|
2)? |
額定制熱能力KW? |
12.0 |
|
3)? |
風(fēng)量m3/min? |
室內(nèi)側(cè)? |
??????????????1800 |
室外側(cè)? |
————? |
||
4)? |
消耗功率KW? |
3.75 |
|
5)? |
機外靜壓Pa? |
0 |
|
6)? |
冷媒水流量m3/h? |
5 |
1.1?測試工況?
室內(nèi)側(cè)一:?10~45℃,RH:30~90%(干濕球溫度對應(yīng)數(shù)據(jù)依照標(biāo)準(zhǔn))?
室內(nèi)側(cè)二:?10~45℃,RH:30~90%(干濕球溫度對應(yīng)數(shù)據(jù)依照標(biāo)準(zhǔn))?
室外側(cè):?-20~55℃;-10℃以下濕度無要求;-10℃以上?RH:30~90%?
室內(nèi)水側(cè):?流量?5~50m3/h?
室外水側(cè):流量?5~200m3/h?
1.2?測試項目?
(1)?制冷量?
(2)?制冷消耗功率?
(3)?高溫制冷量?
(4)?熱泵制熱量?
(5)?熱泵制熱消耗功率?
(6)?低溫、超低溫制熱量?
(7)?*大制冷運行?
(8)?*小運行制冷?
(9)?熱泵*大運行制熱?
(10)熱泵*小運行制冷?
(11)凍結(jié)試驗(空氣流通、滴水)?
(12)凝露試驗?
(13)凝結(jié)水排除能力試驗?
(14)除霜試驗?
(15)能效比?
(16)性能系數(shù)?
1.3?被測空調(diào)電源?
三相穩(wěn)壓電源?100~540V,?50/60Hz?400KVA?
1.4?其他?
工況控制參數(shù):滿足GB/T7725-1996要求;?
儀表配置精度:滿足GB/T7725-1996要求;?
控制方式:工況設(shè)備開啟、關(guān)閉手動,由觸摸屏集中管理設(shè)備;?空氣溫、濕度微調(diào)、工況穩(wěn)定自動判斷;?
?????????水側(cè)進水溫度、水量自動調(diào)節(jié);?
二、?試驗原理?
2.1?測試裝置的組成?
????本測試裝置用于水冷柜機空調(diào)機組的制冷、制熱量和風(fēng)機盤管的制冷、制熱量的測試,采用了國標(biāo)GB/T7725-1996“房間空氣調(diào)節(jié)器”推薦的風(fēng)洞式空氣焓差法的試驗方法;也可用于風(fēng)冷熱泵機組的制冷、制熱量和冷水機組的制冷量的測試,采用了水側(cè)量熱計法。?
其主要部件如下:?
(1)靜壓室,測量空調(diào)器出口靜壓;?
(2)取樣裝置,測量空調(diào)機組進出口的干球、濕球溫度;?
(3)整流柵,保證氣體進出噴嘴時氣流穩(wěn)定;?
(4)噴嘴,用于測量流經(jīng)的氣體流量。為保證測試精度,噴嘴喉部風(fēng)速應(yīng)控制在15~35m/s。當(dāng)一個噴嘴不能滿足風(fēng)量測試的要求時,可啟用多個噴嘴,測試的風(fēng)量為每個噴嘴流量之和。起用多個噴嘴時盡可能使之對稱布置。本裝置室內(nèi)側(cè)一選用7個φ250mm和1個φ189mm噴嘴,室內(nèi)側(cè)二選用2個φ150mm和2個φ189mm噴嘴:?
(5)引風(fēng)機,用來補償測試裝置的空氣流動阻力。測試時PID自動調(diào)整引風(fēng)機的風(fēng)量,使空調(diào)器出口靜壓為零,此時用本裝置在穩(wěn)定狀態(tài)下測得的風(fēng)量和制冷(熱)量即空調(diào)器在實際運行條件下的風(fēng)量和制冷(熱)量。?
(6)空氣處理裝置,室內(nèi)側(cè)一頂部布置空氣處理段,室內(nèi)側(cè)二布置空氣處理箱一只,室外側(cè)采用單獨房間即空氣處理室,用來建立空調(diào)器的室內(nèi)外側(cè)運行工況,其中包括循環(huán)風(fēng)機、蒸汽加熱、蒸汽加濕和工況機組的蒸發(fā)器。?
2.2?空調(diào)器風(fēng)量、制冷、制熱量的計算?
測試工況穩(wěn)定之后,測得空氣進、出空調(diào)機組的干、濕球狀態(tài)及空氣流量后,即可由其焓值差求得制冷量(或制熱量)?
制冷量:?
Qtci=Qmi(ha1-ha2)/[V'n(1+Xn)]?
制熱量:?
Qthi=Qmi?.?Cpa(ta2-ta1)/[V'n(1+Xn)]?
?式中:?
?????Qtci?室內(nèi)側(cè)制冷量(W);?
?????Qmi?室內(nèi)側(cè)空氣流量(m3/s);?
?ha1?室內(nèi)側(cè)入口空氣焓值(J/kg干空氣);?
?ha2?室內(nèi)側(cè)出口空氣焓值(J/kg干空氣);?
V'n?噴嘴入口空氣比容(m3/kg);?
Xn ?噴嘴入口含濕量(kg/kg干空氣);?
2.3?水側(cè)換熱計算?
測試工況穩(wěn)定后,測得水進出空調(diào)器的溫度及流量,即可求得制冷量(制熱量)?
Qn=qm?.?c?.(t1-t2)-Qc?
式中:?
Qn?空調(diào)器制冷量(制熱量)(W);?
Qm?冷水質(zhì)量流量(kg?/?s);?
c?平均溫度下水的比熱[J?/?(kg?.℃)]?
t1?進水溫度(℃)?
t2?出水溫度(℃)?
Qc?修正項(W)?
三、?系統(tǒng)配置?
3.1?測試室?
測試室分室內(nèi)側(cè)一、室內(nèi)側(cè)一靜壓室、室內(nèi)側(cè)二、室外側(cè)和室外空氣處理室,由聚胺脂庫板裝配而成,地面采用了能耐溫耐濕的塑膠地板。測試室還裝有雙層真空玻璃,以觀察測試過程。?
3.2工況設(shè)備?
測試室的工況設(shè)備由空氣處理裝置、制冷機、蒸汽加熱器和蒸汽加濕器組成。測試室的室內(nèi)側(cè)一和室外側(cè)采用風(fēng)口送風(fēng)的方式,室內(nèi)側(cè)二采用孔板送風(fēng)的方式。主要工況設(shè)備如下表所示:?
室內(nèi)側(cè)一? |
室內(nèi)側(cè)二? |
室外側(cè)? |
循環(huán)風(fēng)機? |
循環(huán)風(fēng)機? |
循環(huán)風(fēng)機? |
可調(diào)蒸汽加熱? |
可調(diào)蒸汽加熱? |
可調(diào)加濕? |
可調(diào)蒸汽加濕? |
可調(diào)蒸汽加濕? |
螺桿機組832? |
螺桿機組336? |
制冷5hp? |
低溫機組×4? |
工況水泵? |
制冷機10hp×4? |
常溫水泵? |
|
|
低溫水泵? |
|
|
蒸汽水換熱器? |
采用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備組合可以使測試室的工況滿足各種測試的要求。?
水側(cè):室內(nèi)側(cè)一二共用水管路,配置螺桿機組256、水泵、蒸汽水換熱器和補水水箱。室外側(cè)水管路,配置水泵、蒸汽水換熱器、冷卻塔。?
3.3?測試本體?
測試本體用來測試空調(diào)器出風(fēng)口的干濕球溫度。室內(nèi)側(cè)一為采用聚氨酯庫板制作的靜壓室采集出風(fēng)溫濕度;室內(nèi)側(cè)二采用聚氨酯庫板制作,內(nèi)裝有格柵以保證出風(fēng)溫度抽樣均勻,出風(fēng)溫度測量段,包括不銹鋼和溫濕度取樣器、取樣風(fēng)機。?
3.4?風(fēng)量測量箱?
風(fēng)量測量箱用來測試空調(diào)器室內(nèi)機的循環(huán)風(fēng)量。室內(nèi)側(cè)一風(fēng)量箱為聚氯乙稀板制作,分上下兩部,下部整流引風(fēng),上部安裝噴嘴和氣缸;室內(nèi)側(cè)二為不銹鋼箱體。不銹鋼箱體分兩部分,上半部分為格柵,使出風(fēng)均勻;下半部分包括噴嘴和對應(yīng)的氣缸,實現(xiàn)自動選擇噴嘴。底面安置引風(fēng)機,出口與空氣處理箱相連,引風(fēng)機的轉(zhuǎn)速通過變頻器調(diào)節(jié)。由PID自動調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率使空調(diào)器的出口靜壓為零。?
3.5?風(fēng)管機測試風(fēng)道?
風(fēng)管機測試風(fēng)道為測試帶靜壓風(fēng)管機的專用靜壓風(fēng)道,以保證風(fēng)管機的出風(fēng)靜壓。其上裝有自動風(fēng)門,由PLC模擬輸出模塊,控制自動調(diào)節(jié)風(fēng)門開度使空調(diào)器的出風(fēng)靜壓到設(shè)定值。?
3.6?嵌入機測試風(fēng)道?
嵌入機測試風(fēng)道為測試嵌入機的專用靜壓風(fēng)道。?
3.7?控制系統(tǒng)?
本測試裝置采用分布式的控制系統(tǒng),由計算機、PLC和PID組成。PLC用于控制測試室各種設(shè)備的運行、停止并監(jiān)控設(shè)備狀態(tài);配置12個PID其中6個分別控制室內(nèi)側(cè)一二室外側(cè)的干濕球溫度工況,2個為控制被測空調(diào)引風(fēng)機頻率調(diào)節(jié)接風(fēng)室靜壓,余下4個PID分別控制室內(nèi)外側(cè)進水溫度和室內(nèi)外側(cè)水流量。?
???計算機通過串行通訊連接PLC和PID,可以設(shè)置和監(jiān)控整個測試過程。?
由于控制系統(tǒng)采用了單獨的傳感器,所以當(dāng)測量儀表和計算機未啟用時,所有設(shè)備均能獨立運行。?
PID的配置見附錄1:?
3.8?測量系統(tǒng)?
測量系統(tǒng)包括HP數(shù)據(jù)采集儀、橫河電參數(shù)儀和橫河數(shù)據(jù)采集記錄儀。本裝置的測量系統(tǒng)除了可滿足制冷、制熱量測試的基本要求以外,還配置了6個壓力變送器和90個熱電偶溫度計,可用于測量空調(diào)器的內(nèi)部系統(tǒng)壓力和各部分的溫度,為空調(diào)系統(tǒng)的匹配優(yōu)化提供依據(jù)。?
儀表的具體設(shè)置如下:?
(1)HP數(shù)據(jù)采集儀,型號:HP34970A?
采集儀通道配置見附錄2?
?(2)橫河電參數(shù)表,型號:WT230?
用于測量被測空調(diào)的電壓、電流、功耗和頻率。?
?(3)橫河記錄儀,型號:DR242?
用于記錄110個熱電偶溫度計等數(shù)據(jù)。?
記錄儀通道配置見附錄2?
3.8?故障報警系統(tǒng)?
系統(tǒng)設(shè)有多項報警及設(shè)備相互開停保護,報警內(nèi)容由PLC輸入。當(dāng)報警發(fā)生時,PLC將自動應(yīng)急處理,并發(fā)出聲光報警。具體報警內(nèi)容由觸摸屏顯示。報警消聲由觸摸屏觸發(fā),可檢查相關(guān)報警情況。?
報警內(nèi)容? |
發(fā)生原因? |
工況制冷機組報警? (室內(nèi)側(cè)二制冷壓縮機)? |
1.壓縮機高、低壓是否正常;? 2.壓縮機熱保護器是否正常;? 3.冷卻水是否正常;? |
冷卻水?dāng)嗨? |
冷卻水流量開關(guān)檢測,流量不足? |
蒸汽加濕? |
泄漏? |
PID報警? |
1.工況溫度是否正常? 2.靜壓高低? |