CN1333245C - 一种空调器制冷制热量的单室简易型测试设施及其方法 - Google Patents

Abstract

一种空调器制冷制热量的单室简易型测试设施及其方法，主要是在以下二项发明专利(发明人：梁嘉麟)ZL01117533.8(一种简易型空调器制冷制热量“干式”测试设施及其方法)和ZL01121361.2(一种简易型空调器制冷制热量“湿式”测试设施及其方法)的思路基础上，再次对国标要求的同类重点项目测试方案实施更大幅度地等效简化：其设施主要由一个测试室(R)及其代表室内平均温度的第一测温点(P)，以及配用的变频空调器(W)组成，用于推算制冷量或制热量时所需要测取的唯一参数是对变频空调器(W)的输入(消耗)功率。本项目可协议无偿使用并给予技术支持。

Description

一种空调器制冷制热量的单室简易型测试设施及其方法

技术领域：

本发明涉及热工测试技术及其方法。

背景技术：

目前，我国对房间空调器制冷和制热量的测试是依据国标GB/T 7725-1996(房间空气调节器-1997-01-01实施)中的“A1：房间型量热计法”和“A2：空气焓值法”二种方法来实施的。这二种方法是国际上通用的直接定量测试法，它们完全是模拟空调器现场使用工作环境设计的，特别是空调器对空调房间的湿度影响(凝结水的生成要消耗制冷量)这一不可忽略的要素也充分地包含在其中(尽管数量不大)，这就给测试带来了相当的麻烦，但又为了确保测试的严密性和可靠性，以及其测试方法的精度，不得不对测试设施提出很高的要求，这样，测试设施的总成价格自然就相当可观了。这对普通的空调器制造单位和地方基层技监单位来说，都是个不轻的负担。

二项专利：ZL01117533.8(一种简易型空调器制冷制热量“干式”测试设施及其方法)和ZL01121361.2(一种简易型空调器制冷制热量“湿式”测试设施及其方法)，从不同的二个方面入手，提出了对国标房间空调器制冷和制热量的测试方案可以进行相当程度简化的二个不同的实施方案。其直接的效果是：在很大程度上简化了测试设施的配置和测试方法，同时也减少了需要测试的数据参数，减少了测试过程中的累计误差。

上述对房间空调器制冷和制热量的测试设施中，无论是国标(GB/T 7725-1996)要求，还是二项专利ZL01117533.8和ZL01121361.2技术，都少不了测试空调器时需要分别模拟的室内侧和室外侧的二个不可缺少的测试室及其配置基本相当的仪器设备。

发明内容：

本发明之目的主要是在上述专利ZL01117533.8“干式”制冷制热量测试技术的基础上，通过再次大幅度简化测试设施和所需要测试的数据参数：达到在单个测试室中就能够完成房间空调器制冷或制热量测试全部过程的程度。

为了实现本发明之目的，拟采用以下的技术：

本发明的设施包括：

一个测试室及其代表室内平均温度的第一测温点和配用的冷暖变频空调器设备，并且，通过该冷暖变频空调器与被测空调器的工作参数推算出被测空调器的制冷量或制热量。所述的冷暖变频空调器是指：任何含有变频压缩机在内的制暖设备装置。

本发明的方法，它包括如下的步骤：

一.测试准备：

利用冷暖变频空调器的制冷除湿工况对测试室进行除湿，直到无凝结水析出为止。

------目的在于：让之后被测试的空调器在整个测试过程中无凝结水析出，省略掉由于出现凝结水而给测试制冷量或制热量带来的诸多麻烦。

二.制冷量或制热量的测试：

a.制冷量测试时：

启动被测空调器的制冷工况，与此同时，启动冷暖变频空调器的制冷工况，并通过调节冷暖变频空调器室内机温度的设定，使得测试室内平均温度测温点的温度稳定在T₁(例：350℃)上面。

b.制热量测试时：

启动被测空调器的制热工况，与此同时，启动冷暖变频空调器的制冷工况，并通过调节冷暖变频空调器室内机温度的设定，使得测试室内平均温度测温点的温度稳定在T₂(例：7℃)上面。

三.测试记录：

为了推算测试的制冷量或制热量，至少记录：已趋稳定的对冷暖变频空调器输入的电流和电压数据(用于推算输入功率)或输入的电功率数据，以及冷暖变频空调器室内机中风扇的功率N₃与被测空调器内置风扇的功率N₄。

四.最后，按照如下的公式推算出被测空调器的制冷功率N₁或制热功率N₂：

N₁＝2.5(EN_1～0-N₃-N₄)

N₂＝3.5(EN_2～0-N₃-N₄)

其中：

N_1～0：测试制冷量时对冷暖冷暖变频空调器的输入(消耗)功率

N_2～0：测试制热量时对冷暖冷暖变频空调器的输入(消耗)功率

E：冷暖变频空调器的制冷能效比(已知)

N₃：冷暖变频空调器中室内机风扇的功率(制热、已知)

N₄：被测压缩机中电扇的功率(制热、已知)

本发明的特点：

设施结构简单，需要配置的设备和仪器甚少，操作使用方便，测试的相关参数极少，进行测试数据推算时的累计误差很小。为进一步提高对大批量生产的空调器抽样测试概率的可行性，进而大幅度提高对空调器产品的质量控制程度，创造条件。

附图说明：

图示意了本发明设施的一个原理型实施例。

R：外侧包有绝热层的冷热量单个测试室；W：冷暖变频空调器；P：代表室内平均温度的第一测温点：B：被测空调器；H：代表被测空调器输出冷气或热气平均温度的第二测温点；A：对冷暖变频空调器供电的电流显示器(表)；V：对冷暖变频空调器供电的电压显示器(表)；1：冷暖变频空调器室内机中的离心式风扇(已知构成发热量的风机功率)；2：被测空调器内置风扇(已知构成发热量的风机功率)；3：支架。

具体实施方式：

本发明设施的简单程度具体地表现在：

它只需要一个测试室(R)及其设置感温探头的室内平均温度第一测温点(P)，和配用的调节测试室(R)内部温度的冷暖变频空调器(W)，以及为设置感温探头测取被测空调器(B)输出冷气或热气平均温度的第二测温点(H)，该第二测温点(H)应该设置在被测空调器(B)的冷气或热气出风口处的气流断面中间部位。

本发明设施中的关键设备是冷暖变频空调器(W)，它的第一大功能是利用它的制冷除湿工况，使得测试室(R)内空气的湿度降低到被测空调器(B)在以后的整个测试过程中无冷凝水析出为止，它的第二大功能是在以后对被测空调器(B)的整个测试过程中使得测试室(R)的温度保持稳定。

从反映制冷过程的“lgp--i”压含图中就能够明显地看出，蒸汽压缩式制冷系统中存在着如下的关系：

制冷系统中制冷剂的冷凝制热量(功率)，等于它的蒸发吸热制冷量(功率)与压缩机(8)对它的蒸汽压缩产热量(功率)之和。

这就是说：如果将被测空调器(B)放在一个绝热的测试室(R)中，不管将它调制在制冷工况还是制热工况，开机后，该被测空调器(B)的吸热制冷功率肯定小于它的冷凝制热功率，也就是说，该测试室(R)内部的温度会持续上升，最后平衡在一个相当高的某一个温度上面。

为此，测试时无论被测空调器(B)处在制冷工况还是制热工况，冷暖变频空调器(W)都是通过其制冷工况来使得测试室(R)的温度维持平衡的。

本发明也正是根据上述基本原理设计的。

当测试被测空调器(B)的制冷功率(量)N₁时：

将被测空调器(B)调制到制冷工况上面，冷暖变频空调器(W)也调制在制冷工况，让二者同时处于开机状态，并通过对冷暖变频空调器(W)的温度设定，使得室内平均温度第一测温点(P)的温度稳定在T₁(反映室外侧环境温度的35℃)上面即可，此时，电流显示器(A)与电压显示器(V)所显示的数据也会趋于稳定，记录下这二个关键的数据，即可推算出冷暖变频空调器(W)的消耗功率，最后就可很方便地推算出被测空调器(B)的制冷功率。------通常情况下，被测空调器(B)输出冷气平均温度的第二测温点(H)提供了一个输出冷气的仅供参考的实测温度(例：18℃左右)。

以下分析测试室(R)内在测试制冷量时存在的“冷——热”二方面的平衡要素：

1.制冷方面的要素有：

被测空调器(B)的制冷功率：N₁

制冷测试时对冷暖变频空调器(W)的输入(消耗)功率：N_1～0

冷暖变频空调器的制冷能效比：E

冷暖变频空调器的制冷功率：E N_1～0

其制冷总量为：N₁+EN_1～0

2.制热方面的要素有：

冷暖变频空调器(W)室内机中的风扇(1)功率：N₃

被测空调器(B)的风扇(2)功率：N₄

被测空调器(B)中冷凝器的冷凝散热功率：N₅------推导中出现但不必测取的未知数据。其制热总量为：N₃+N₄+N₅

由于在同一个制冷系统中可建立如下的经验关系式：

N₅(冷凝功率)＝KN₁＝1.4 N₁(制冷功率)---------------系数K可取值：1.3～1.5

将上式代入制热总量后为：N₃+N₄+1.4N₁

3.综合上述冷和热因素可建立如下的热力平衡方程式：

N₁+EN_1～0＝N₃+N₄+1.4N₁

经过整理后得到：

被测空调器(B)的风冷制冷功率N₁＝2.5(E N_1～0-N₃-N₄)

上述式中冷暖变频空调器(W)功率N_1～0的参数可以从测取的对冷暖变频空调器(W)的供电电流显示器(A)和供电电压显示器(V)中录取并推算出来，而其它有限的几个参数都是已知的。

当测试被测空调器(B)的制热功率(量)N₂时：

将被测空调器(B)调制到制热工况上面，冷暖变频空调器(W)也调制在制冷工况，让二者同时处于开机状态，并通过对冷暖变频空调器(W)的温度设定，使得室内平均温度第一测温点(P)的温度稳定在T₂(反映室外侧环境温度的7℃)上面即可，此时，电流显示器(A)与电压显示器(V)所显示的数据也会趋于稳定，记录下这二个关键的数据，即可推算出冷暖变频空调器(W)的消耗功率，最后就可很方便地推算出被测空调器(B)的制热功率。-------通常情况下，被测空调器(B)输出热气平均温度的第二测温点(K)提供了一个输出热气的仅供参考的实测温度(例：30℃左右)。

以下分析测试室(R)内在测试制热量时存在的“冷——热”二方面的平衡要素：

1.制冷方面的要素有：

被测空调器(B)中蒸发器的吸热制冷功率：N₅------不必测取的未知数据。

制热测试时对冷暖变频空调器(W)的输入(消耗)功率：N_2～0

冷暖变频空调器的制冷能效比：E

冷暖变频空调器的制冷功率：E N_2～0

其制冷总量为：N₅+EN_2～0

2.制热方面的要素有：

冷暖变频空调器(W)室内机中的风扇(1)功率：N₃

被测空调器(B)的风扇(2)功率(制热)：N₄

被测空调器(B)中冷凝器的冷凝散热功率(制热)：N₂

其制热总量为：N₃+N₄+N₂

由于在同一个制冷工程系统中可建立如下的经验关系式：

N₂(冷凝功率)＝KN₇＝1.4 N₅(制冷功率)---------------系数K可取值：1.3～1.5

N₅＝N₂/1.4

将上式代入上述的制冷总量中得到新的制冷总量表达式：N₂/1.4+E N_2～0

3.综合上述冷和热因素可建立如下的热力平衡方程式：

N₂/1.4+E N_2～0＝N₃+N₄+N₂

经过整理后得到：

被测空调器(B)的制热功率N₂＝3.5(EN_2～0-N₃-N₄)

上述式中冷暖变频空调器(W)功率N_1～0的参数可以从测取的对冷暖变频空调器(W)的供电电流显示器(A)和供电电压显示器(V)中录取并推算出来，而其它有限的几个参数都是已知的。

最后，再强调或说明几点有关的事宜：

1.很明显，本发明的测试过程中没有涉及到蒸发器凝结水析出的问题，因此，利用变频空调器(W)的制冷除湿工况实施对测试室(R)的除湿准备工作是不可缺少的，本发明能够成立的一个关键的前提条件就在于此项除湿准备事宜，目的在于：让被测空调器(B)在整个的测试过程中无蒸发器凝结水析出。

2.本发明的测试室(R)中，设置有代表室内平均温度的第一测温点(P)，也可以由冷暖变频空调器(W)室内机中的机内感温点来取代，这时，应该把取代后二者之间的温差因素考虑进去，并建立后者对前者的取代关系，即用二者的相差的度数予以修正。因为，通常情况下，前后二者的温度不会相等，因此，采用温度测点取代方案后，并不意味着本发明中不存在第一测温点(P)。

3.本发明中的代表被测空调器(B)输出冷气或热气平均温度的第二测温点(H)，从该处测取的温度纯属于本发明的非推算数据，然而它的参考价值在于：让测试人员了解被测空调器(B)在本发明测试环境温度下的冷气或热气输出温度，它们与国标测试方案的冷气或热气输出温度是可以在数值上建立关系的，即知道了第二测温点(H)测取的温度，在附加上相关的差额，就等于知道了国标测试方案中测取的相应的温度。

4.任何测试设施及其方法构成的测试方案都有个测试精度的问题，本发明也有同样的问题，本发明的测试精度或取用的测试修正系数的确定，均可以采用已知制冷量或制热量的标准(例：完全按照国标要求的测试方案测试后确定的)样机，通过在本发明中进行校合性测试来获取。

Claims (3)

1.一种空调器制冷制热量的单室简易型测试设施，它包括：

一个测试室(R)及其代表室内平均温度的第一测温点(P)，以及配用的冷暖变频空调器(W)设备，并且，通过该冷暖变频空调器(W)与被测空调器(B)的工作参数推算出被测空调器(B)的制冷量或制热量。

2.一种如权利要求1所述的空调器制冷制热量的单室简易型测试设施，所述的冷暖变频空调器(W)是指：任何包括变频压缩机在内的冷暖设备装置。

3.一种如权利要求1所述的一种空调器制冷制热量的单室简易型测试设施的测试方法，至少包括如下的测试步骤：

一.测试准备：

利用冷暖变频空调器(W)的制冷除湿工况对测试室(R)进行除湿，直到无凝结水析出为止；

二.制冷量或制热量的测试：

a.制冷量测试时：

启动被测空调器(B)的制冷工况，同时也启动冷暖变频空调器(W)的制冷工况，并通过调节冷暖变频空调器(W)室内机温度的设定，使得测试室(R)内代表室内平均温度的第一测温点(P)的温度稳定在T₁上面；

b.制热量测试时：

启动被测空调器(B)的制热工况，同时也启动冷暖变频空调器(W)的制冷工况，并通过调节冷暖变频空调器(W)室内机温度的设定，使得测试室(R)内代表室内平均温度的第一测温点(P)的温度稳定在T₂上面；

三.测试记录：

为了推算被测试的制冷量或制热量，至少需要记录：已趋稳定的对冷暖变频空调器(W)中用于推算功率的输入电流和电压数据或者输入的电功率数据，以及冷暖变频空调器(W)室内机中风扇(1)的功率N₃与被测空调器(B)内置风扇(2)的功率N₄。