專利名稱：一種風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組性能試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組性能試驗(yàn)系統(tǒng)，用來(lái)測(cè)定風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組的制冷量等性能參數(shù)，屬于建筑環(huán)境與設(shè)備工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
“第二制冷劑量熱器法”，是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21363-2008《容積式制冷壓縮冷凝機(jī)組》中對(duì)風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組進(jìn)行性能試驗(yàn)的代表性試驗(yàn)方法。附圖1是上述國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組性能試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。一方面，風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組向環(huán)境間排出熱量；另一方面，從風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組中排出的制冷劑氣體，經(jīng)過(guò)節(jié)流后進(jìn)入量熱器對(duì)第二種制冷劑進(jìn)行制冷，這部分制冷量被電加熱盤管進(jìn)行了過(guò)熱處理，從量熱器出來(lái)的具有一定過(guò)熱度的制冷劑氣體，再回到風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組，完成制冷循環(huán)。風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組的進(jìn)出口、節(jié)流機(jī)構(gòu)的進(jìn)口和量熱器的出口分別布置了壓力溫度測(cè)點(diǎn)，用來(lái)精確計(jì)算各處?kù)手怠Ａ繜崞髦械牡诙N制冷劑，使用電加熱盤管加熱，電加熱功率可以測(cè)定。由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21363-2008《容積式制冷壓縮冷凝機(jī)組》可知，環(huán)境間的溫度、 被試風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組的吸氣壓力和吸氣溫度的控制是該試驗(yàn)系統(tǒng)關(guān)鍵所在。為了達(dá)到這個(gè)目的，該標(biāo)準(zhǔn)推薦的第二制冷劑量熱器法風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組性能試驗(yàn)系統(tǒng)中，一方面風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組向環(huán)境間排出熱量，另一方面量熱器的蒸發(fā)盤管對(duì)第二種制冷劑進(jìn)行制冷。然而，無(wú)論冷量還是熱量都是這個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)不受歡迎的副產(chǎn)品，因?yàn)樗鼈兌夹枰耐饨缒芰繉?duì)其進(jìn)行抵消。中國(guó)發(fā)明專利分離熱管式量熱器法冷凝機(jī)組性能測(cè)試系統(tǒng)(公開(kāi)號(hào) CN1995950A)采用分離熱管的方法將試驗(yàn)環(huán)境間和量熱器聯(lián)系起來(lái)，試圖實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)環(huán)境間中風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組的排出熱量和量熱器中蒸發(fā)盤管制冷量的冷熱量相抵。然而，由熱力學(xué)第一定律可以知道，蒸發(fā)器的制冷量和壓縮機(jī)的輸入功之和，等于冷凝器的排熱量。也就是說(shuō)，冷凝器的排熱量和蒸發(fā)器的制冷量之間有一個(gè)差值，這個(gè)差值就是壓縮機(jī)的輸入功。 因此，即使分離熱管可以很好的從高溫段向低溫段的傳熱，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)量熱器內(nèi)的熱量平衡，量熱器的溫度將越來(lái)越高。進(jìn)一步的，用來(lái)加熱第二種制冷劑的熱管傳熱量無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)量，于是風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組的制冷劑質(zhì)量流量無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定，風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組的制冷量無(wú)法得到。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組性能試驗(yàn)系統(tǒng)中的不足之處，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組的性能試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)能量自我平衡，運(yùn)行能耗低，并可以準(zhǔn)確測(cè)定風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組制冷量等性能參數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為一種風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組性能試驗(yàn)系統(tǒng)，包括空氣循環(huán)處理系統(tǒng)、制冷劑循環(huán)系統(tǒng)和能量平衡與計(jì)量系統(tǒng)[0008]空氣處理循環(huán)系統(tǒng)包括試驗(yàn)環(huán)境間、風(fēng)機(jī)、送風(fēng)靜壓層、空氣處理機(jī)組及其配用的壓縮冷凝機(jī)組、空氣取樣裝置；所述空氣處理機(jī)組包括送風(fēng)孔板、電加熱盤管、表冷盤管和蒸發(fā)盤管；所述送風(fēng)孔板采用下回風(fēng)、上送風(fēng)的送風(fēng)方式；采用可控硅功率調(diào)整器控制電加熱盤管，使得電加熱(Γιοο%連續(xù)可調(diào)，快速實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)環(huán)境間的熱量平衡，從而建立試驗(yàn)環(huán)境間溫、濕度工況條件；制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，從被測(cè)試壓縮冷凝機(jī)組出來(lái)的高溫高壓的制冷劑液體，通過(guò)節(jié)流閥被節(jié)流成為氣液兩相流體，然后進(jìn)入量熱器中的蒸發(fā)盤管，被第二制冷劑加熱成過(guò)熱蒸汽回到壓縮冷凝機(jī)組，完成整個(gè)制冷循環(huán)；為了精確計(jì)算壓縮冷凝機(jī)組的制冷量，在被測(cè)試壓縮冷凝機(jī)組的進(jìn)出口、量熱器出口和節(jié)流閥的進(jìn)口分別設(shè)置壓力測(cè)點(diǎn)和溫度測(cè)點(diǎn)；對(duì)量熱器的環(huán)境溫度和量熱器中的第二制冷劑壓力也設(shè)置相應(yīng)的測(cè)點(diǎn)；能量平衡與計(jì)量系統(tǒng)，通過(guò)離心泵將空氣處理機(jī)組中的表冷盤管和量熱器中的加熱盤管中的載冷劑(水或鹵水)建立起載冷劑循環(huán)，在所述離心泵與量熱器之間并靠近離心泵的位置布置流量計(jì)；量熱器加熱盤管前后布置溫度測(cè)點(diǎn)。由熱力學(xué)第一定律可知，被測(cè)試風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組等組成的制冷循環(huán)中，冷凝器的排熱量等于蒸發(fā)器制冷量與壓縮機(jī)的輸入功之和。冷凝器中的一部分熱量通過(guò)載冷劑 (水或鹵水)進(jìn)入表冷盤管被帶入量熱器中，用于加熱第二制冷劑，這部分的熱量與量熱器中蒸發(fā)盤管中的制冷量相平衡。多余的冷凝熱量經(jīng)過(guò)空氣處理機(jī)組中的蒸發(fā)盤管制冷而被帶走。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)如下有益效果(1)能量自我平衡，即通過(guò)離心泵建立空氣處理機(jī)組表冷盤管和量熱器加熱盤管的載冷劑循環(huán)，被測(cè)試風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組放出的一部分熱量抵消了量熱器制冷盤管的制冷量，從而有效降低試驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行能耗。(2)引入能量計(jì)量?jī)x器儀表，即在離心泵后布置流量計(jì)，量熱器加熱盤管前后布置溫度測(cè)點(diǎn)，加熱盤管的加熱量可以準(zhǔn)確計(jì)量，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)被測(cè)試壓縮冷凝機(jī)組性能參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)定。(3)試驗(yàn)環(huán)境間采用下回風(fēng)孔板上送風(fēng)的氣流組織形式，試驗(yàn)環(huán)境間風(fēng)速場(chǎng)、溫度場(chǎng)和濕度場(chǎng)分布均勻。

圖1是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21363-2008中風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組性能試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組性能試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型試驗(yàn)系統(tǒng)中送風(fēng)孔板的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖2所示，本試驗(yàn)系統(tǒng)由空氣循環(huán)處理系統(tǒng)、制冷劑循環(huán)系統(tǒng)和能量平衡與計(jì)量系統(tǒng)三個(gè)部分組成。在制冷系統(tǒng)循環(huán)中，從被測(cè)試風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組6出來(lái)的高溫高壓的制冷劑液體，通過(guò)節(jié)流閥8被節(jié)流成為氣液兩相流體，然后進(jìn)入量熱器9中的蒸發(fā)盤管10，被第二制冷劑加熱成過(guò)熱蒸汽回到被測(cè)試風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組6，完成整個(gè)制冷循環(huán)。為了精確計(jì)算風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組的制冷量，在被測(cè)試風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組6的進(jìn)出口、量熱器9出口、節(jié)流閥 8的進(jìn)口分別設(shè)置壓力測(cè)點(diǎn)7和溫度測(cè)點(diǎn)12。量熱器9的環(huán)境溫度和量熱器中的第二制冷劑壓力也設(shè)置相應(yīng)的測(cè)點(diǎn)。在離心泵14后布置流量計(jì)13，量熱器的加熱盤管11前后布置溫度測(cè)點(diǎn)，加熱盤管11的加熱量可以準(zhǔn)確計(jì)量，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)被測(cè)試壓縮冷凝機(jī)組6性能參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)定?？諝馓幚硌h(huán)系統(tǒng)主要由試驗(yàn)環(huán)境間1、風(fēng)機(jī)2、試驗(yàn)環(huán)境間送風(fēng)靜壓層4、空氣處理機(jī)組18及其配用的風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組19、空氣取樣裝置15等組成。整個(gè)試驗(yàn)環(huán)境間1 采用孔板5送風(fēng)的下回風(fēng)、上送風(fēng)的氣流組織形式?？諝馓幚頇C(jī)組18中，部分冷凝熱量通過(guò)載冷劑(水或鹵水)進(jìn)入表冷盤管16被帶入量熱器9中，這部分冷凝熱量用于平衡量熱器中蒸發(fā)盤管10的制冷量。而另一部分冷凝熱量進(jìn)入空氣處理機(jī)組18中的蒸發(fā)盤管17 進(jìn)行適當(dāng)過(guò)量的制冷處理，然后采用可控硅電加熱盤管3，實(shí)現(xiàn)(Γ100%連續(xù)可調(diào)的可控加熱，快速建立試驗(yàn)環(huán)境間溫、濕度工況條件，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)環(huán)境間1的熱量平衡。能量平衡與計(jì)量系統(tǒng)中，通過(guò)離心泵14將空氣處理機(jī)組18中的表冷盤管16和量熱器9中的加熱盤管11中的載冷劑(水或鹵水)建立起載冷劑循環(huán)。為了準(zhǔn)確測(cè)定量熱器中加熱盤管11的加熱量，能量自我平衡系統(tǒng)中布置流量計(jì)13和溫度測(cè)點(diǎn)12。由熱力學(xué)第一定律可知，被測(cè)試風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組6等組成的制冷循環(huán)中，冷凝器的排熱量等于蒸發(fā)器制冷量與壓縮機(jī)的輸入功之和。冷凝器中的一部分熱量通過(guò)表冷盤管16進(jìn)入量熱器9， 用于加熱第二制冷劑，這部分的熱量與量熱器中蒸發(fā)盤管10中的制冷量相平衡。多余的冷凝熱量經(jīng)過(guò)空氣處理機(jī)組18中的蒸發(fā)盤管17制冷而被帶走。如圖3所示，20為空氣處理機(jī)組在送風(fēng)孔板上的送風(fēng)口?？諝馓幚頇C(jī)組18為風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組提供環(huán)境溫度工況條件，節(jié)流機(jī)構(gòu)控制風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組的進(jìn)氣壓力，電加熱量控制被測(cè)試風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組6的進(jìn)氣溫度，于是在名義工況下，機(jī)組的吸入口制冷劑蒸汽比焓與排出口制冷劑液體比焓之差乘以壓縮機(jī)制冷劑質(zhì)量流量的值為被測(cè)試風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組6的制冷量。本實(shí)用新型繼承了第二制冷劑量熱器法風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組性能試驗(yàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，通過(guò)離心泵14將空氣處理機(jī)組18中的表冷盤管16和量熱器9中的加熱盤管10中的載冷劑(水或鹵水)建立起載冷劑循環(huán)，回收部分冷凝熱量用于加熱第二制冷劑，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能量自我平衡，降低試驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行能耗，滿足人們對(duì)風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組(特別是30KW以上機(jī)組)性能試驗(yàn)系統(tǒng)穩(wěn)定、節(jié)能運(yùn)行的要求，可望產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組性能試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述試驗(yàn)系統(tǒng)包括空氣循環(huán)處理系統(tǒng)、制冷劑循環(huán)系統(tǒng)和能量平衡與計(jì)量系統(tǒng)所述空氣處理循環(huán)系統(tǒng)包括試驗(yàn)環(huán)境間、風(fēng)機(jī)、送風(fēng)靜壓層、空氣處理機(jī)組及其配用的壓縮冷凝機(jī)組、空氣取樣裝置；所述空氣處理機(jī)組包括送風(fēng)孔板、電加熱盤管、表冷盤管和蒸發(fā)盤管；所述送風(fēng)孔板采用下回風(fēng)、上送風(fēng)的送風(fēng)方式；所述電加熱盤管采用可控硅功率調(diào)整器控制；所述制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，從被測(cè)試壓縮冷凝機(jī)組出來(lái)的高溫高壓的制冷劑液體，通過(guò)節(jié)流閥被節(jié)流成為氣液兩相流體，然后進(jìn)入量熱器中的蒸發(fā)盤管，被第二制冷劑加熱成過(guò)熱蒸汽回到被測(cè)試壓縮冷凝機(jī)組，完成整個(gè)制冷循環(huán)；在被測(cè)試壓縮冷凝機(jī)組的進(jìn)出口、量熱器出口和節(jié)流閥的進(jìn)口分別設(shè)置壓力測(cè)點(diǎn)和溫度測(cè)點(diǎn)；對(duì)所述量熱器的環(huán)境溫度和量熱器中的第二制冷劑壓力也設(shè)置相應(yīng)的測(cè)點(diǎn)；所述能量平衡與計(jì)量系統(tǒng)，通過(guò)離心泵將所述空氣處理機(jī)組中的表冷盤管和量熱器中的加熱盤管中的載冷劑建立起載冷劑循環(huán)，在所述離心泵與量熱器之間并靠近離心泵的位置布置流量計(jì)；所述量熱器加熱盤管前后布置溫度測(cè)點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組性能試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述載冷劑采用水或鹵水。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組性能試驗(yàn)系統(tǒng)，屬于建筑環(huán)境與設(shè)備工程技術(shù)領(lǐng)域。該試驗(yàn)系統(tǒng)包括空氣循環(huán)處理系統(tǒng)、制冷劑循環(huán)系統(tǒng)和能量平衡與計(jì)量系統(tǒng)空氣處理循環(huán)系統(tǒng)包括試驗(yàn)環(huán)境間、風(fēng)機(jī)、空氣處理機(jī)組及其配用的壓縮冷凝機(jī)組、空氣取樣裝置；從被測(cè)試壓縮冷凝機(jī)組出來(lái)的高溫高壓的制冷劑液體，通過(guò)節(jié)流閥被節(jié)流成為氣液兩相流體，然后進(jìn)入量熱器中的蒸發(fā)盤管，被第二制冷劑加熱成過(guò)熱蒸汽回到被測(cè)試壓縮冷凝機(jī)組，完成整個(gè)制冷循環(huán)；通過(guò)離心泵將空氣處理機(jī)組中的表冷盤管和量熱器中的加熱盤管中的載冷劑建立起載冷劑循環(huán)。本實(shí)用新型系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)能量自我平衡，降低運(yùn)行能耗，并可以準(zhǔn)確測(cè)定風(fēng)冷壓縮冷凝機(jī)組制冷量等性能參數(shù)。
文檔編號(hào)G01M99/00GK202119637SQ20112022916
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者張忠斌, 蔣青, 邵沈進(jìn), 陳澤民, 黃虎 申請(qǐng)人:丹陽(yáng)蘇科空氣能研究中心有限公司, 南京佳力圖空調(diào)機(jī)電有限公司, 南京師范大學(xué)