CN101393082B - 一种基于普通焓差室进行seer测量的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于普通焓差室进行SEER测量的装置及方法，其包括普通焓差室，以及为实现本发明的目的，在焓差室内安装的两套相同的空调器机组，其中一套为被测空调器机组，另外一套为断续工况稳定机组。其中被测空调器机组的室内机通过出风管与风量测量装置连接，在其出风侧回风侧分别安装出风热电偶格栅和回风热电偶格栅，用控制装置来实现两套空调器机组以及变频风机的开停。本发明可以在普通焓差室内进行断续制冷的测试；用热电偶格栅得到的断续制冷出风、回风温度数据，以及稳态B、C工况测试的数据，可以方便计算SEER。本技术方案投资少，容易实施。

Description

一种基于普通焓差室进行SEER测量的装置及方法

技术领域

本发明属于制冷空调领域，具体是一种基于普通焓差室进行SEER测量的装置及方法。

背景技术

国内空调厂家拥有的普通空调焓差室见附图1，其包括室外侧1、室内侧2、控制室4、稳压电源8、室内侧工况机组12、室外侧工况机组14，在控制室4内有电控柜7以及测试电脑5。在进行能力测试时，空调的室外机13放置到焓差室的室外侧1，室内机放置在室内侧2内，室内外机通过中间连接管连接，室内机通过出风管6与风量测量装置11相接，连接软管10把风量测量装置11和变频风机9连接，通过变频风机9的运转，维持室内机测试系统静压的稳定。通过测量室内机3回风和送风的干球和湿球温度，得到回风和送风的焓值，两者之差为焓差，焓差数值与风量测量装置11得到的风量通过一定的计算可以得到空调机组的能力。这类实验室通过室内机回风和送风的焓值之差来计算机组能力，所以把这类实验室称为焓差室。

为了保证测量的精度，测量回风和送风的干球和湿球的温度测量仪器采用铂电阻。由于铂电阻的热容大，对温度的变化不敏感，故在能力测试时都要求在稳定状态下进行测试。

国标GB21455-2008，转速可控型房间空气调节器能效限定值及能源效率等级的要求，对空调的SEER提出了明确的指标要求；但是对SEER的测量和计算，要求参考GB/T7725-2004。根据GB/T7725-2004的规定，为计算SEER，需要进行断续制冷的测试，即工况稳定后，机组断续运行7分钟，然后停5分钟，最少运行3个周期。如果不进行该工况的测试，Cd系数将取0.25。

美国ARI规定，在测量和计算SEER时，需要进行B、C、D三个工况的测试，B、C工况为稳定工况，可以在普通焓差室进行；D工况为被测机组开6分钟停24分钟，为断续制冷工况。C、D工况的测试数据用于计算Cd系数，如果不进行该工况的测试，Cd系数将取0.25。

由于国内现有的普通焓差室设计时没有考虑SEER测试的要求，如果要进行SEER测试，有以下问题：(1)如果这些设备用于测量瞬态的温度和能力，由于铂电阻热容大，滞后很长，将产生很大的误差；(2)测量Cd系数必须进行瞬态测试，普通焓差室的工况达不到稳定的要求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有普通焓差室用于SEER测试时存在的问题，提供一种基于普通焓差室进行SEER测量的装置。

本发明的另一个目的是提供一种基于普通焓差室进行SEER测量的方法。

一种基于普通焓差室进行SEER测量的装置，包括普通焓差室，所述普通焓差室包括室外侧、室内侧、控制室、稳压电源、室内侧工况机组、室外侧工况机组，在控制室内包括电控柜和测试电脑，在室内侧包括风量测量装置、变频风机、连接软管，变频风机通过连接软管与风量测量装置相连；包括被测空调器机组，其室外机在室外侧，其室内机在室内侧内，其室内机通过出风管与风量测量装置相连；还包括一套与被测空调器机组相同的断续工况稳定机组，其室外机在室外侧，其室内机在室内侧内；在出风管上安装一个出风热电偶格栅，在被测空调器机组的室内机的回风管上安装一个回风热电偶格栅；还包括用于控制被测空调器机组、断续工况稳定机组及变频风机开停的控制装置。

进一步地，控制装置安装在焓差室的室内侧内。

所述出风热电偶格栅上的所有热电偶的正极连接在一起，同时每个热电偶的负极也连接在一起；所述回风热电偶格栅上的所有热电偶的正极连接在一起，同时每个热电偶的负极也连接在一起。

所述出风热电偶格栅上的网格由尼龙绳构成，所述回风热电偶格栅上的网格也由尼龙绳构成。

一种基于普通焓差室进行SEER测量的方法，包括以下步骤：

(1)在焓差室安装两套相同的空调器机组，一套为被测空调器机组，其室内机连接到风量测试装置，其室内机回风侧安装回风热电偶格栅、出风侧安装出风热电偶格栅；另一套为断续工况稳定机组，用于断续制冷时稳定工况；两套空调器机组及变频风机均与控制装置连接，以实现两套空调器机组以及变频风机的开停；

(2)用普通焓差室，实现稳态B工况制冷的测试，得到B工况的能力、功率、能效比、风量等数据；

(3)用普通焓差室，实现稳态C工况制冷的测试，得到C工况的能力、功率、能效比、风量等数据；

(4)基于普通焓差室，同时使用控制装置，两套空调器机组及变频风机的循环开停，进行断续制冷测试，用回风热电偶格栅、出风热电偶格栅测量回风和出风温度随时间的变化数据，并输送到测试电脑中存储备用；试验最少进行4个周期，取最后一个周期的数据；

(5)根据根据步骤(4)测量的出风、回风温度数值以及稳态制冷B、C工况测试的数据，计算Cd系数，然后计算SEER数值。

为了克服断续制冷，即机组开停测试时对工况的要求，本发明采取在普通焓差室内安装另外一套与被测空调器机组(下面称A机)相同的断续工况稳定机组(下面称B机)。在A机停后，把B机开起来；在A机开后，把B机停掉。通过这个办法，可以稳定焓差室的工况，达到断续制冷的工况要求。为了更好满足测试要求，A、B两套机组的开停通过控制装置来实现，该控制装置还能够控制变频风机的开停；通过该控制装置的设计，还可以实现A机室内机的延时功能。

为了实现瞬态测量的要求，本发明在A机室内机的回风侧和出风侧安装热电偶格栅，通过多个热电偶来测量回风和出风的空气温度。热电偶格栅通过在回风和送风风道上按照一定的规则布置若干热电偶，同时把所有热电偶的正极并联到一起，把所有热电偶的负极并联到一起得到。热电偶的热容小，对温度变化敏感，反应时间快，可以满足断续制冷时出风和回风温度测量的要求。同时，多个热电偶可以测量整个截面的平均温度。温度数据通过数据采集装置送到测试电脑中存储，供计算Cd系数用。

本发明在增加很少的成本便能够准确测量SEER值，容易实施。

附图说明

图1为普通空调焓差室测量原理示意图；

图2为可以测量SEER的基于普通焓差室的测量原理示意图；

图3为热电偶格栅示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步地说明。

一种基于普通焓差室进行SEER测量的装置，见附图2，包括普通焓差室，所述普通焓差室室外侧1、室内侧2、控制室4、稳压电源8、室内侧工况机组12、室外侧工况机组14，在控制室4内的电控柜7以及测试电脑5，在室内侧的风量测量装置11、变频风机9、连接软管10。在焓差室内安装了2套相同的机组，其中一套A机为被测空调器机组，另外一套B机为断续工况稳定机组。A、B机的室外机13和16都放在焓差室的室外侧1，A、B机的室内机3和18都放在焓差室的室内侧2内。其中室内机3通过出风管6与风量测量装置11连接，在出风管6上安装一个出风热电偶格栅15；在室内机3的回风管20上安装一个回风热电偶格栅19。控制装置17用来实现A、B机以及变频风机9的开停控制，为方便接线，控制装置17安装在焓差室的室内侧2内。

控制装置17可以控制被测机A和断续工况稳定机B，以及变频风机的开停，同时实现被测机室内机13的延时功能。

如图3所示，通过把出风口和回风口按照水平和垂直两个方向进行若干等分的划分，水平和垂直等分间距L1、L2的长度分别为100～150mm。在水平和垂直方向分别距离边界L1/2和L2/2的位置为起点，间隔L1和L2布置直径1.5mm以下的尼龙绳21，这样在出风口和回风口上尼龙绳呈网状布置，在网格的每个节点位置布置热电偶22。把出风口的每个热电偶的正极连接在一起，同时也把出风口的每个热电偶的负极连接到一起；把回风口的每个热电偶的正极连接在一起，同时也把回风口的每个热电偶的负极连接到一起；可以测量各个点的平均温度。由于热电偶的热容小，反应时间快，可以方便用于断续制冷工况出风和回风空气温度的测量。

ARI要求的SEER测量和计算的步骤如下：

(1)在焓差室安装2套相同的空调器机组A和B，一套为被测空调器机组A，A机的室内机连接到风量测试装置11，并在其回风侧安装回风热电偶格栅19，在出风侧安装出风热电偶格栅15；另一套为断续制冷工况稳定机B，用于断续制冷时稳定工况；连接控制装置17，以便实现A、B两套空调器机组以及变频风机的开停。

(2)用普通焓差室，实现稳态B工况制冷的测试，得到B工况的能力、功率、能效比、风量等数据；

(3)用普通焓差室，实现稳态C工况制冷的测试，得到C工况的能力、功率、能效比、风量等数据；

(4)基于普通焓差室，同时用控制装置17，实现A机、B机以及变频风机9的循环开停，进行断续制冷测试，用回风和出风处的热电偶格栅测量回风和出风温度随时间的变化数据，并输送到测试电脑中存储备用；试验最少进行4个周期，取最后一个周期的数据；

第五步，根据公式 $C_D=\frac{1-\frac{{\mathrm{EER}}_{\mathrm{cyc},\mathrm{dry}}}{{\mathrm{EER}}_{\mathrm{ss},\mathrm{dry}}}}{1-\mathrm{CLF}},$ 计算Cd系数，各部分计算如下：

EER_ss，dry＝q_ss，dry/e_ss，dry

EER_cyc，dry＝Q_cyc，dry/E_cyc，dry

$Q_{\mathrm{cyc},\mathrm{dry}}=\frac{60\×\stackrel{\·}{V}\×C_{\mathrm{pa}}\×\mathrm{\Γ}}{[V_n^{\′}\×(1+W_n)]}$

$\mathrm{CLF}=\frac{Q_{\mathrm{cyc},\mathrm{dry}}}{q_{\mathrm{ss},\mathrm{dry}}\×\mathrm{\Δ\τ}}$

Δτ＝Δτ_ON+Δτ_OFF

式中，EERss，dry为C工况实验测量的能效比，W/W；q_ss，dry为C工况实验测量的制冷量，W；e_ss，dry为C工况实验测量的功率，W；EERcyc，dry为断续制冷实验测量的能效比，W/W，通过断续制冷工况的压缩机开6分钟停24分钟测试得到；Qcyc，dry为断续制冷实验测量的制冷量，包含“开机”和“停机”周期组成一个循环的总制冷量，W.s；

为C工况测量的室内机风量，m3/s；C_pa为干空气中水-空气混合物的定压热容，通过C工况测量的出风干球、湿球温度得到，J/kg-℃；

为C工况测量的出风干球、湿球温度下水-空气混合物的比体积，kg/m3；W_n为C工况测量的出风干球、湿球温度下对应的含湿量，kg/kg；Ta_in为断续制冷测试得到的室内机空气进口干球温度，℃；Ta_out为断续制冷测试得到的室内机空气出口干球温度，℃；E_cyc，dry为断续制冷试验包含“开机”和“停机”周期组成一个循环的总电量消耗，Watt-hr；CLF为部分负荷系数；Δτ＝Δτ_ON+Δτ_OFF为包含“开机”时间和“停机”时间的一个完整循环所持续的时间，hr。

第六步，根据公式SEER＝EER_B×PLF(0.5)和PLF(0.5)＝(1-0.5×C_D)，计算SEER数值。EER_B为稳态B工况制冷测试得到的能效比。

Claims (5)

1.一种基于普通焓差室进行季节能效比测量的装置，包括普通焓差室，所述普通焓差室包括室外侧(1)、室内侧(2)、控制室(4)、稳压电源(8)、室内侧工况机组(12)、室外侧工况机组(14)，在控制室(4)内包括电控柜(7)和测试电脑(5)，在室内侧(2)包括风量测量装置(11)、变频风机(9)、连接软管(10)，变频风机(9)通过连接软管(10)与风量测量装置(11)相连；包括被测空调器机组，其第一室外机(13)在室外侧(1)，其第一室内机(3)在室内侧(2)内，其第一室内机(3)通过出风管(6)与风量测量装置(11)相连；其特征在于：还包括一套与被测空调器机组相同的断续工况稳定机组，其第二室外机(16)在室外侧(1)，其第二室内机(18)在室内侧(2)内；在出风管(6)上安装一个出风热电偶格栅(15)，在被测空调器机组的第一室内机(3)的回风管(20)上安装一个回风热电偶格栅(19)；还包括用于控制被测空调器机组、断续工况稳定机组及变频风机(9)开停的控制装置(17)。

2.根据权利要求1所述的基于普通焓差室进行季节能效比测量的装置，其特征在于控制装置(17)安装在焓差室的室内侧(2)内。

3.根据权利要求1所述的基于普通焓差室进行季节能效比测量的装置，其特征在于所述出风热电偶格栅(15)上的所有热电偶(22)的正极连接在一起，同时每个热电偶的负极也连接在一起；所述回风热电偶格栅(19)上的所有热电偶(22)的正极连接在一起，同时每个热电偶的负极也连接在一起。

4.根据权利要求1所述的基于普通焓差室进行季节能效比测量的装置，其特征在于所述出风热电偶格栅(15)上的网格由尼龙绳(21)构成，所述回风热电偶格栅(19)上的网格也由尼龙绳(21)构成。

5.一种基于普通焓差室进行季节能效比测量的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)在焓差室安装两套相同的空调器机组，一套为被测空调器机组，其第一室内机(3)连接到风量测试装置(11)，其第一室内机(3)回风侧安装回风热电偶格栅(19)、出风侧安装出风热电偶格栅(15)；另一套为断续工况稳定机组，用于断续制冷时稳定工况；两套空调器机组及变频风机(9)均与控制装置(17)连接，以实现两套空调器机组以及变频风机的开停；

(2)用普通焓差室，实现稳态B工况制冷的测试，得到B工况的功率、能效比、风量等数据；

(3)用普通焓差室，实现稳态C工况制冷的测试，得到C工况的功率、能效比、风量等数据；

(4)基于普通焓差室，同时使用控制装置(17)，两套空调器机组及变频风机(9)的循环开停，进行断续制冷测试，用回风热电偶格栅(19)、出风热电偶格栅(15)测量回风和出风温度随时间的变化数据，并输送到测试电脑(5)中存储备用；试验最少进行4个周期，取最后一个周期的数据；

(5)根据根据步骤(4)测量的出风、回风温度数值以及稳态制冷B、C工况测试的数据，计算Cd系数，然后计算季节能效比数值。

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