CN107436017B - 移动式空调制冷量测试装置和测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种移动式空调制冷量测试装置和测试方法。该移动式空调制冷量测试装置包括密闭的室内侧室(1)和室外侧室(2)，室内侧室(1)和室外侧室(2)通过中隔墙(3)隔开，中隔墙(3)上开设有连通室内侧室(1)和室外侧室(2)的空气平衡孔(4)，空气平衡孔(4)的大小可调，室内侧室(1)用于放置移动式空调，中隔墙(3)上还设置有用于将移动式空调(6)的出风排放至室外侧室(2)的排风孔(5)。根据本发明的移动式空调制冷量测试装置，可以对移动式空调适用热平衡法进行制冷量测试，测试结果准确可靠。
Description
技术领域
本发明属于空调制冷量测试技术领域，具体涉及一种移动式空调制冷量测试装置和测试方法。
背景技术
目前，空调器的制冷、制热能力的测试方法按标准规定一般有两种方法，其一为平衡环境型房间量热计法，其二为空气焓值法。绝大部分类型的空调器都可按上述两种测试方法进行制冷、制热能力的测试，但是对于移动式空调而言，传统热平衡测试方法要求把移动式空调区分为室内侧及室外侧，但是移动式空调的结构特点是蒸发器、冷凝器都在同一侧，进风也都是从同一侧进，无法区分内外侧，只能放在同一个测试间进行测试。采用传统热平衡法测试时，排风管将热风排到室外侧，而室内侧房间是密封的，相当于室内侧处于“抽真空”状态，被测移动空调器无法按设计的循环风量运转，因此无法按传统热平衡法进行测试。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种移动式空调制冷量测试装置和测试方法，可以对移动式空调适用热平衡法进行制冷量测试，测试结果准确可靠。
为了解决上述问题，本发明提供一种移动式空调制冷量测试装置，包括密闭的室内侧室和室外侧室，室内侧室和室外侧室通过中隔墙隔开，中隔墙上开设有连通室内侧室和室外侧室的空气平衡孔，空气平衡孔的大小可调，室内侧室用于放置移动式空调，中隔墙上还设置有用于将移动式空调的出风排放至室外侧室的排风孔。
优选地，空气平衡孔为正方形孔；和/或，空气平衡孔设置在中隔墙远离排风孔的一侧。
优选地，移动式空调放置在室内侧室的中间位置。
优选地，移动式空调制冷量测试装置还包括室内侧空气取样装置，移动式空调包括位于同一侧的蒸发器进风口和冷凝器进风口，室内侧空气取样装置放置在蒸发器进风口和冷凝器进风口的同一侧，并位于蒸发器进风口和冷凝器进风口的中间位置。
优选地，室内侧空气取样装置与移动式空调的最小侧向距离为0.15±0.05m。
优选地，室内侧空气取样装置包括支架和沿着支架上下间隔设置的多个取样管，每个取样管上设置有多个沿取样管的径向方向延伸的取样孔，各取样管上的取样孔朝向不同。
优选地，移动式空调制冷量测试装置还包括室外侧空气取样装置，室外侧空气取样装置放置在正对空气平衡孔的位置。
优选地，移动式空调制冷量测试装置还包括用于检测室内侧室的工况的工况检测装置以及用于调整室外侧室内的工况的工况调节机，工况调节机根据工况检测装置的检测结构将室外侧室内的工况调整为与室内侧室内的工况一致。
根据本发明的另一方面，提供了一种移动式空调制冷量测试方法，包括:
获取室内侧室的空气压力；
获取室外侧室的空气压力；
根据室内侧室的空气压力和室外侧室的空气压力调节空气平衡孔的开口大小，使得室内侧室的空气压力与室外侧室的空气压力的压力差保持在预设范围内。
优选地，移动式空调制冷量测试方法还包括：
获取室内侧室的空气温度；
获取室外侧室的空气温度；
根据室内侧室的空气温度和室外侧室的空气温度对室外侧室的工况调节机进行调节，使得室内侧室的空气温度与室外侧室的空气温度差值在预设范围内。
优选地，移动式空调制冷量测试方法还包括：
获取室外侧室的出风口风速；
判断室外侧室的出风口风速是否大于预设风速；
当室外侧室的出风口风速大于预设风速，调节空气平衡孔的开口大小，使得室外侧室的出风口风速位于预设风速范围内；
当室外侧室的出风口风速小于或等于预设风速，保持当前的空气平衡孔的开口大小。
优选地，所述移动式空调的制冷量通过如下公式计算：
其中，φtci为室内侧测定的移动式空调器制冷量，单位W；∑Pr为室内侧的总输入功率，单位W；hw1为加湿用的水或蒸汽的焓值，如试验过程中未曾向加湿器供水，则hw1取再处理机组中加湿器内水温下的焓值，单位KJ/kg；hw2为室内侧空调器凝结水的焓值，凝结水的温度不能实现测试时(一般在空调器内部发生)，可以冷凝温度代替或通常假定等于空调器送风的湿球温度估算，单位KJ/kg；Wr为空调器内的凝结水量，即为再处理机组中加湿器蒸发的水量，单位g/s；φ1p为由室外侧通过中间隔墙传到室内侧的漏热量，由标定试验确定(或平衡型量热计可根据计量确定)，单位W；φ1r为除了中间墙外，从周围环境通过墙、地板和天花板传到室内侧的漏热量，由标定试验确定(或平衡型量热计可根据计量确定)，单位W。
本发明提供的移动式空调制冷量测试装置，包括密闭的室内侧室和室外侧室，室内侧室和室外侧室通过中隔墙隔开，中隔墙上开设有连通室内侧室和室外侧室的空气平衡孔，空气平衡孔的大小可调，室内侧室用于放置移动式空调，中隔墙上还设置有用于将移动式空调的出风排放至室外侧室的排风孔。该移动式空调制冷量测试装置采用密闭的室内侧室和室外侧室进行移动式空调的制冷量测试，在室内侧室和室外侧室之间设置有具有空气平衡孔的中隔墙，可以通过空气平衡孔实现室内侧室和室外侧室的互通，使得开孔两侧工况一致的情况下按热平衡法测试，既符合热平衡的测试原理，又成功使热平衡实验室室内、外侧压差保持平衡，被测移动式空调可以按设计的循环风量运转，进行制冷量测试，测试结果准确可靠。此外，由于空气平衡孔的大小可调，因此可以通过调节空气平衡孔的开口大小来实现对进入室内侧室的空气流速进行调节，使得从室内侧室排出到室外侧室的空气流速能够满足热平衡测试要求。
附图说明
图1是本发明实施例的移动式空调制冷量测试装置的结构示意图；
图2是本发明实施例的移动式空调制冷量测试方法流程图。
附图标记表示为：
1、室内侧室；2、室外侧室；3、中隔墙；4、空气平衡孔；5、排风孔；6、移动式空调；7、蒸发器进风口；8、冷凝器进风口。
具体实施方式
结合参见图1所示，根据本发明的实施例，移动式空调制冷量测试装置包括密闭的室内侧室1和室外侧室2，室内侧室1和室外侧室2通过中隔墙3隔开，中隔墙3上开设有连通室内侧室1和室外侧室2的空气平衡孔4，空气平衡孔4的大小可调，室内侧室1用于放置移动式空调，中隔墙3上还设置有用于将移动式空调6的出风排放至室外侧室2的排风孔5。
该移动式空调制冷量测试装置采用密闭的室内侧室1和室外侧室2进行移动式空调6的制冷量测试，在室内侧室1和室外侧室2之间设置有具有空气平衡孔4的中隔墙，可以通过空气平衡孔4实现室内侧室1和室外侧室2的互通，使得开孔两侧工况一致的情况下按热平衡法测试，既符合热平衡的测试原理，又成功使热平衡实验室室内、外侧压差保持平衡，杜绝抽真空现象，使得被测移动式空调可以按设计的循环风量运转，进行制冷量测试，测试结果准确可靠。
此外，由于空气平衡孔4的大小可调，因此可以通过调节空气平衡孔4的开口大小来实现对从室外侧室2进入室内侧室1的空气流速的调节，降低进入到室内侧室1内的空气流速，使得从室内侧室1排出到室外侧室2的工况调节机内的空气流速较低，进而降低从室外侧室2的工况调节机排放到室外侧室2内的风速，避免工况调节机排放到室外侧室2内的风速过大而导致室外侧室2内的温度分布出现分区域现象，导致温度分布不均的问题。当从室外侧室2的工况调节机排放到室外侧室2内的风速能够满足预设风速要求时，此时从工况调节机排放至室外侧室2内的空气流速较低，使得空气能够均匀分散至整个室外侧室2内，保证室外侧室2内的空气温度分布均衡，使得室外侧室2和室内侧室1内的工况可以保持一致，从而能够更好地满足热平衡测试要求。
空气平衡孔4的开口大小的调节可以通过手动方式调节，也可以通过自动方式调节，当采用手动方式调节时，可以通过调节设置在空气平衡孔4处的调节板滑动来调节空气平衡孔4的大小。当采用自动方式调节时，可以通过油缸、气缸等伸缩机构与控制器等连接来调节空气平衡孔4的大小，伸缩机构的伸缩端与调节板驱动连接，然后根据控制单元发送的调节信息控制伸缩机构的伸缩长度，获取合适大小的空气平衡孔4。
优选地，空气平衡孔4为正方形孔。采用正方形孔的原因是其形状更贴近取样耙，可以采集到更多点的温度信息，以保证空气平衡孔4位置处的温度检测更加准确可靠。
在本实施例中，中隔墙3用海绵进行密封，完全包裹住移动式空调的排风管，确保热风全部排到室外侧室2内。空气平衡孔4可以使得室内侧室1和室外侧室2的空气自由流通，保证两侧的压力保持在合理的范围内。
优选地，空气平衡孔4设置在中隔墙3远离排风孔5的一侧，从而使得空气平衡孔4的设置位置距离移动式空调的排风管排风位置尽可能的远，确保不会形成热空气短路，通过调节开孔面积的大小，将热平衡实验室室内侧与室外侧的压力差控制在标准允许的范围(≤1.25Pa)内。
优选地，移动式空调6放置在室内侧室1的中间位置，可以保证移动式空调6和四面墙体的距离相同，有利于空调的进、出风与工况调节机的进、出风充分混合，保证测试间的温度场是均匀的。
当空气平衡孔4的大小不可调整时，如果经过空气平衡孔4进入室内侧室1的风量较大时，就会导致进入到室内侧室1的风速过高，导致最终从工况调节机出风口排出至室外侧室2内的空气风速大于热平衡室规定值，造成风速超标。而采用本申请的方案后，由于空气平衡孔4的大小可以调节，风量大时开孔也加大，从而可以减小流经空气平衡孔4处的风速。此外，回流的空气一经过空气平衡孔4进入到室内侧室1内，就能从空气平衡孔4位于室内侧室1的一侧分散至整个室内侧室1内，与整个室内侧室1内的空气充分混合，风速也会快速下降，因此可以避免风速过高的情况。
优选地，移动式空调制冷量测试装置还包括室内侧空气取样装置，移动式空调6包括位于同一侧的蒸发器进风口7和冷凝器进风口8，室内侧空气取样装置放置在蒸发器进风口7和冷凝器进风口8的同一侧，并位于蒸发器进风口7和冷凝器进风口8的中间位置，室内侧空气取样装置与移动式空调的最小侧向距离为0.15±0.05m，这样可以同时监控进入蒸发器与冷凝器的空气温度与湿度是否符合能效测试工况要求，在进行测试时，蒸发器侧出风口的导风板及导向格栅调整到风量最大位置，蒸发器侧出风口吹出的冷风无阻碍地直接吹入室内侧，将排风管安装到冷凝器侧出风口上，排风管通过中隔墙4上的排风孔5将冷凝器侧热风排到热平衡实验室室外侧。
室内侧空气取样装置包括支架和沿着支架上下间隔设置的多个取样管，每个取样管上设置有多个沿取样管的径向方向延伸的取样孔，各取样管上的取样孔朝向不同，从而使得取样管的空气取样位置更加多样化，最终获取的空气参数更加准确。
优选地，移动式空调制冷量测试装置还包括室外侧空气取样装置，室外侧空气取样装置放置在空气平衡孔4处，具体而言，室外侧空气取样装置放置在正对空气平衡孔4的方向上，且沿空气流动方向距离空气平衡孔4大约0.15m的位置，从而可以有效监控通过室外侧室2的工况调节机处理后回流的空气状态是否与室内侧室1相同，又不会对进入空气平衡孔4的空气造成阻碍。
优选地，移动式空调制冷量测试装置还包括用于检测室内侧室1的工况的工况检测装置以及用于调整室外侧室2内的工况的工况调节机，工况调节机根据工况检测装置的检测结构将室外侧室2内的工况调整为与室内侧室1内的工况一致。
结合参见图2所示，根据本发明的实施例，移动式空调制冷量测试方法包括：获取室内侧室1的空气压力；获取室外侧室2的空气压力；根据室内侧室1的空气压力和室外侧室2的空气压力调节空气平衡孔4的开口大小，使得室内侧室1的空气压力与室外侧室2的空气压力的压力差保持在预设范围内。
通过调节空气平衡孔4的开口大小，可以更加快速有效地实现室内侧室1和室外侧室2内的压力平衡，使得被测的移动式空调能够按设计的循环风量运转，进行制冷量测试。
优选地，移动式空调制冷量测试方法还包括：获取室内侧室1的空气温度；获取室外侧室2的空气温度；根据室内侧室1的空气温度和室外侧室2的空气温度对室外侧室2的工况调节机进行调节，使得室内侧室1的空气温度与室外侧室2的空气温度差值在预设范围内。在对移动式空调进行制冷量测试时，需要保证室内侧室1和室外侧室2的空气工况一致，以保证热平衡测试的准确性和可靠性。因此，此时不仅需要保证室外侧室2的空气能够顺利回流至室内侧室1，还需要保证回流至室内侧室1的空气不会与室内侧室1内的空气发生热交换，因此需要通过工况调节机对室外侧室2内的空气温度进行调节，使得使得室内侧室1的空气温度与室外侧室2的空气温度差值在预设范围内，从而满足热平衡测试要求。
优选地，移动式空调制冷量测试方法还包括：获取室外侧室2的出风口风速；判断室外侧室2的出风口风速是否大于预设风速；当室外侧室2的出风口风速大于预设风速，调节空气平衡孔4的开口大小，使得室外侧室2的出风口风速位于预设风速范围内；当室外侧室2的出风口风速小于或等于预设风速，保持当前的空气平衡孔4的开口大小。
由于空气平衡孔4的大小可以调节，风量大时开孔也可以相应加大，从而可以减小流经空气平衡孔4处的风速，避免出现室外侧室2的工况调节机排放至室外侧室2内的风速超标的现象，使得移动式空调制冷量测试满足热平衡室测试要求。
在实际测试过程中，首先需要根据测得的室内侧室1的空气压力和室外侧室2的空气压力来调节空气平衡孔4的开口大小，使得室内侧室1和室外侧室2能够实现压力平衡，在此基础上，再根据室外侧室2的出风口风速对空气平衡孔4的大小进行调节，使得在满足室内侧室1和室外侧室2压力平衡的基础上，实现室外侧室2的出风口风速满足热平衡室规定。
由于热平衡实验室室内侧与室外侧都有工况调节机，假如室内侧是30度，当移动空调在室内侧产生的制冷量与室内侧工况调节机里的加热器产生热量相等时，室内侧就可以维持在30度，同样移动空调往室外侧排出的热量与室外侧工况调节机里的冷水盘管带走的制冷量相等时，室外侧就可以维持在30度，也就是通过工况调节机的作用使得两侧的空气状态完全一致，就不会产生热交换。因此，在对移动式空调的制冷量进行计算时，就无需考虑回流的空气对制冷量测试造成的影响，等效于室内侧处于密闭状态下进行测试，此时可按照热平衡测试的原理及公式测得移动式空调器的制冷量，移动式空调的制冷量通过如下公式计算：
其中，φtci为室内侧测定的移动式空调器制冷量，单位W；∑Pr为室内侧的总输入功率，单位W；hw1为加湿用的水或蒸汽的焓值，如试验过程中未曾向加湿器供水，则hw1取再处理机组中加湿器内水温下的焓值，单位KJ/kg；hw2为室内侧空调器凝结水的焓值，凝结水的温度不能实现测试时(一般在空调器内部发生)，可以冷凝温度代替或通常假定等于空调器送风的湿球温度估算，单位KJ/kg；Wr为空调器内的凝结水量，即为再处理机组中加湿器蒸发的水量，单位g/s；φ1p为由室外侧通过中间隔墙传到室内侧的漏热量，由标定试验确定(或平衡型量热计可根据计量确定)，单位W；φ1r为除了中间墙外，从周围环境通过墙、地板和天花板传到室内侧的漏热量，由标定试验确定(或平衡型量热计可根据计量确定)，单位W。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种移动式空调制冷量测试装置，其特征在于，包括密闭的室内侧室(1)和室外侧室(2)，所述室内侧室(1)和所述室外侧室(2)通过中隔墙(3)隔开，所述中隔墙(3)上开设有连通所述室内侧室(1)和所述室外侧室(2)的空气平衡孔(4)，所述空气平衡孔(4)的大小可调，所述室内侧室(1)用于放置移动式空调，所述中隔墙(3)上还设置有用于将所述移动式空调(6)的出风排放至所述室外侧室(2)的排风孔(5)，所述空气平衡孔(4)处设置有滑动调节所述空气平衡孔(4)大小的调节板。
2.根据权利要求1所述的移动式空调制冷量测试装置，其特征在于，所述空气平衡孔(4)为正方形孔；和/或，所述空气平衡孔(4)设置在所述中隔墙(3)远离所述排风孔(5)的一侧。
3.根据权利要求1所述的移动式空调制冷量测试装置，其特征在于，所述移动式空调(6)放置在所述室内侧室(1)的中间位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的移动式空调制冷量测试装置，其特征在于，所述移动式空调制冷量测试装置还包括室内侧空气取样装置，所述移动式空调(6)包括位于同一侧的蒸发器进风口(7)和冷凝器进风口(8)，所述室内侧空气取样装置放置在所述蒸发器进风口(7)和冷凝器进风口(8)的同一侧，并位于所述蒸发器进风口(7)和冷凝器进风口(8)的中间位置。
5.根据权利要求4所述的移动式空调制冷量测试装置，其特征在于，所述室内侧空气取样装置与所述移动式空调的最小侧向距离为0.15±0.05m。
6.根据权利要求4所述的移动式空调制冷量测试装置，其特征在于，所述室内侧空气取样装置包括支架和沿着支架上下间隔设置的多个取样管，每个取样管上设置有多个沿所述取样管的径向方向延伸的取样孔，各所述取样管上的取样孔朝向不同。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的移动式空调制冷量测试装置，其特征在于，所述移动式空调制冷量测试装置还包括室外侧空气取样装置，所述室外侧空气取样装置放置在正对所述空气平衡孔(4)的位置。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的移动式空调制冷量测试装置，其特征在于，所述移动式空调制冷量测试装置还包括用于检测室内侧室(1)的工况的工况检测装置以及用于调整室外侧室(2)内的工况的工况调节机，所述工况调节机根据所述工况检测装置的检测结构将所述室外侧室(2)内的工况调整为与所述室内侧室(1)内的工况一致。
9.一种如权利要求1至8中任一项所述的移动式空调制冷量测试装置的移动式空调制冷量测试方法，其特征在于，包括:
获取室内侧室(1)的空气压力；
获取室外侧室(2)的空气压力；
根据室内侧室(1)的空气压力和室外侧室(2)的空气压力调节调节板的滑动位置，以调节空气平衡孔(4)的开口大小，使得室内侧室(1)的空气压力与室外侧室(2)的空气压力的压力差保持在预设范围内。
10.根据权利要求9所述的移动式空调制冷量测试方法，其特征在于，还包括：
获取室内侧室(1)的空气温度；
获取室外侧室(2)的空气温度；
根据室内侧室(1)的空气温度和室外侧室(2)的空气温度对室外侧室(2)的工况调节机进行调节，使得室内侧室(1)的空气温度与室外侧室(2)的空气温度差值在预设范围内。
11.根据权利要求9所述的移动式空调制冷量测试方法，其特征在于，所述移动式空调制冷量测试方法还包括：
获取室外侧室(2)的出风口风速；
判断室外侧室(2)的出风口风速是否大于预设风速；
当室外侧室(2)的出风口风速大于预设风速，调节空气平衡孔(4)的开口大小，使得室外侧室(2)的出风口风速位于预设风速范围内；
当室外侧室(2)的出风口风速小于或等于预设风速，保持当前的空气平衡孔(4)的开口大小。
12.根据权利要求9所述的移动式空调制冷量测试方法，其特征在于，所述移动式空调的制冷量通过如下公式计算：
φtci＝∑Pr+(hw1-hw2)Wr+φ1p+φ1r
其中，φtci为室内侧测定的移动式空调器制冷量，单位W；∑Pr为室内侧的总输入功率，单位W；hw1为加湿用的水或蒸汽的焓值，如试验过程中未曾向加湿器供水，则hw1取再处理机组中加湿器内水温下的焓值，单位KJ/kg；hw2为室内侧空调器凝结水的焓值，凝结水的温度不能实现测试时，可以用冷凝温度代替或假定等于空调器送风的湿球温度估算，单位KJ/kg；Wr为空调器内的凝结水量，即为再处理机组中加湿器蒸发的水量，单位g/s；φ1p为由室外侧通过中间隔墙传到室内侧的漏热量，由标定试验确定或平衡型量热计可根据计量确定，单位W；φ1r为除了中间墙外，从周围环境通过墙、地板和天花板传到室内侧的漏热量，由标定试验确定或平衡型量热计可根据计量确定，单位W。
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