熱泵系統(tǒng)的性能試驗(yàn)測(cè)試方法講解

1、第 11 章 熱泵系統(tǒng)的性能試驗(yàn)測(cè)試方法 目前國(guó)際上影響較大的熱泵設(shè)備及系統(tǒng)的性能試驗(yàn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是由美國(guó)采暖、制冷和空調(diào)工程師學(xué)會(huì)(ASHRAE)及美國(guó)空調(diào)與制冷學(xué)會(huì)(ARI)編制的有關(guān)熱泵標(biāo)準(zhǔn)系列。雖然美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)能夠作為其他國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的參考，但是國(guó)家與地區(qū)之間還存在著實(shí)際差別，地區(qū)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)必須符合當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)。111 國(guó)外空調(diào)用熱泵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)介紹1111 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 ARI Standard 2102402005 Unitary Airconditioning and Airsource Heat Pump Equipment(ARI 2102402005)范圍：該標(biāo)準(zhǔn)建立了一組單元式空調(diào)機(jī)組和空

2、氣源熱泵設(shè)備的測(cè)試與規(guī)定制熱和制冷容量以及能效比的要求(制冷的SEER或EER以及制熱的HSPF、或COP) ARI 3403602004商用和工業(yè)用空調(diào)和熱泵設(shè)備。 ASHREA 371988單元式空調(diào)機(jī)和熱泵性能試驗(yàn)方法。1113 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 我國(guó)熱泵性能測(cè)試的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有以下幾種。 GBT 77252004房間空氣調(diào)節(jié)器。 GBT 188372002多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機(jī)組：非等效采用非等效采用ARI 3403602000商業(yè)和工業(yè)用單元式空調(diào)和空氣源熱泵設(shè)備制冷(熱)量試驗(yàn)方法，非等效采用ASHRAE 371988單元式空調(diào)機(jī)和空氣源熱泵性能試驗(yàn)方法。 GBT 188362002風(fēng)管送風(fēng)

3、式空調(diào)(熱泵)機(jī)組。 GBT 142941993組合式空調(diào)機(jī)組。113 性能要求1131不同負(fù)荷工況時(shí)性能 最大運(yùn)行制冷，熱泵最大運(yùn)行制熱時(shí)：空調(diào)部件不應(yīng)損壞，空調(diào)器應(yīng)能正常運(yùn)行。 最小運(yùn)行制冷，熱泵最小運(yùn)行制熱時(shí)：空調(diào)器在試驗(yàn)運(yùn)行期間，安全裝置不應(yīng)跳開(kāi)。 最小運(yùn)行制冷時(shí)：蒸發(fā)器室內(nèi)側(cè)的迎風(fēng)表面凝結(jié)的冰霜面積不應(yīng)大于蒸發(fā)器迎風(fēng)面積的50。1132 凝露、凝結(jié)水排除 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)及日本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：空調(diào)器(機(jī))在凝露、凝結(jié)水試驗(yàn)期間，機(jī)體外表面凝露不應(yīng)滴下，室內(nèi)送風(fēng)不應(yīng)帶有水滴；空調(diào)器(機(jī))應(yīng)具有排除冷凝水的能力，并且不應(yīng)有水從空調(diào)器(機(jī))中溢出或吹出。1133低溫(凍結(jié)) 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、

4、我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)及日本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：空調(diào)器(機(jī))在低溫(凍結(jié))試驗(yàn)期間，蒸發(fā)器的管路不應(yīng)被冰霜堵塞。房間空調(diào)器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：蒸發(fā)器內(nèi)側(cè)迎風(fēng)表面凝結(jié)的冰霜不應(yīng)大于蒸發(fā)器迎風(fēng)面積的50，不能有冰、水落入室內(nèi)。1134 除霜 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)及日本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：在裝有自動(dòng)除霜機(jī)構(gòu)的空氣源熱泵機(jī)組按111節(jié)規(guī)定的除霜工況運(yùn)行時(shí)，要求除霜所需總時(shí)間不超過(guò)試驗(yàn)總時(shí)間的20，在除霜周期中室內(nèi)側(cè)的送風(fēng)溫度低于18的持續(xù)時(shí)間不超過(guò)lmin。另外，除霜周期及除霜?jiǎng)倓偨Y(jié)束后室外側(cè)的空氣溫度升高不應(yīng)大于5，如果需要可以使用熱泵機(jī)組內(nèi)的輔助制熱或按制造廠的規(guī)定。1135 壓力損失 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的機(jī)組壓力損失如下： 通過(guò)水

5、冷型單元式空調(diào)機(jī)冷凝器的壓力降不應(yīng)超過(guò)01MPa； 容積式冷水機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，冷(熱)水、冷卻水的壓力損失不大于機(jī)組額定值的115。 我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)容積式冷水機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水側(cè)壓力損失應(yīng)在額定值的110內(nèi)。日本冷水機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水側(cè)壓力損失為額定值的90110。日本離心式冷水機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水側(cè)壓力損失在額定值的110以?xún)?nèi)。1136 能效比和性能系數(shù) 根據(jù)我國(guó)房間空氣調(diào)節(jié)器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，能效比(EER)和性能系數(shù)(COP)的定義如下。 能效比(EER)：在額定工況和規(guī)定條件下空調(diào)器進(jìn)行制冷運(yùn)行時(shí)制冷量與有效輸入功有效輸入功率率之比，其值用ww表示。 性能系數(shù)(COP)：在額定工況(高溫)和規(guī)定條件下空調(diào)器進(jìn)

6、行熱泵制熱運(yùn)行時(shí)制熱量與有效輸入功率之比有效輸入功率之比，其值用wW表示。 有效輸入功率有效輸入功率指在單位時(shí)間內(nèi)輸入空調(diào)器內(nèi)的平均電功率，其中包括： a壓縮機(jī)運(yùn)行的輸入功率和除霜輸入功率(不用于除霜的輔助電加熱裝置除外)； b所有控制和安全裝置的輸入功率； c熱交換傳輸裝置的輸入功率(風(fēng)扇、泵等)。11.4 風(fēng)量測(cè)試方法 風(fēng)量的測(cè)定可以采用噴嘴法、畢托管法或孔板法，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用噴嘴采用噴嘴法來(lái)測(cè)量法來(lái)測(cè)量(等效采用美國(guó)ASHRAE 371988單元式空調(diào)機(jī)和空氣源熱泵性能試驗(yàn)方法)。115 靜壓測(cè)定方法 我國(guó)GBT 177581999單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)試驗(yàn)方法中規(guī)定的靜壓測(cè)定方法等效采用美

7、國(guó)ASHRAE 371988單元式空調(diào)機(jī)和空氣源熱泵性能試驗(yàn)方法。 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)采用靜壓測(cè)定風(fēng)管法來(lái)測(cè)定靜壓。對(duì)無(wú)風(fēng)管直接送風(fēng)型的單元式空調(diào)機(jī)，可在空調(diào)機(jī)空氣出口處安裝一只短的靜壓箱來(lái)測(cè)量靜壓，靜壓箱的橫截面尺寸應(yīng)等于空調(diào)機(jī)出口的尺寸。116 熱工性能試驗(yàn)1161 房間空調(diào)器的制冷量和熱泵制熱量的試驗(yàn)及計(jì)算方法1162 組合式空調(diào)機(jī)組供冷量和供熱量現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法11621現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件 (1)風(fēng)側(cè)條件 由機(jī)組空氣進(jìn)、出口至測(cè)量截面之間應(yīng)不漏熱、漏氣。機(jī)組進(jìn)口空氣狀態(tài)參數(shù)測(cè)量截面應(yīng)盡量選擇在盤(pán)管或噴水段的進(jìn)截面上。 (2)水側(cè)條件水側(cè)溫度和流量的測(cè)量裝置應(yīng)符合GB 10223的要求。11622試驗(yàn)工況

8、空氣進(jìn)口參數(shù)要求 a試驗(yàn)機(jī)組的進(jìn)風(fēng)可在下列范圍內(nèi)任一狀態(tài)。 冷卻性能試驗(yàn)：干球溫度2330，濕球溫度1327；加熱性能試驗(yàn)：干濕溫度一1015。 b參數(shù)波動(dòng)范圍如下。 干球溫度波動(dòng)1； 濕球溫度波動(dòng)士O5；風(fēng)量在額定工況下波動(dòng)20，轉(zhuǎn)速應(yīng)為額定工況。 試驗(yàn)機(jī)組進(jìn)水溫度在下列規(guī)定范圍內(nèi)任一狀態(tài)時(shí)，冷卻時(shí)溫度波動(dòng)不超過(guò)土02，加熱時(shí)溫度波動(dòng)不超過(guò)O7； 冷卻盤(pán)管或噴水段712 ： 水加熱器50130。 試驗(yàn)機(jī)組進(jìn)水量在下列規(guī)定范圍內(nèi)任一狀態(tài)時(shí)，其波動(dòng)不超過(guò)2，冷水溫升不得 小于25。 冷卻和加熱盤(pán)管維持管內(nèi)水速為O618ms。 噴水段維持水氣比：0512。 蒸汽供汽壓力為14700kPa范圍內(nèi)的任

9、一狀態(tài)，波動(dòng)不超過(guò)3kPa。 噴水段噴水壓力波動(dòng)不超過(guò)5kPa。11623試驗(yàn)方法 在試驗(yàn)機(jī)組的進(jìn)風(fēng)參數(shù)和介質(zhì)參數(shù)達(dá)到試驗(yàn)工況要求的穩(wěn)定狀態(tài)15min后測(cè)量介質(zhì)側(cè) 的換熱量。每5min讀一次數(shù)，連續(xù)測(cè)量20min，取讀數(shù)的平均值作為測(cè)量值。 空氣的溫濕度與介質(zhì)側(cè)參數(shù)同時(shí)測(cè)量，風(fēng)量、靜壓可每隔10min讀一次數(shù)。 風(fēng)量、靜壓的測(cè)量。 進(jìn)口空氣溫濕度狀態(tài)的測(cè)量。 11624試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算 a當(dāng)測(cè)量截面是盤(pán)管或噴水段時(shí)，應(yīng)在其上游200mm的截面上布點(diǎn)?？蓪⒃摻孛嫫骄?劃分為69個(gè)等面積的小矩形，在各小矩形中心測(cè)量空氣干球溫度和濕球溫度，取其平均值作為空氣進(jìn)口狀態(tài)值。 b當(dāng)測(cè)量截面是在試驗(yàn)機(jī)組進(jìn)風(fēng)管上時(shí)，可采用空氣取樣或截面上平均布點(diǎn)的方式測(cè) 量空氣干球溫度和濕球溫度。空氣取樣的要求見(jiàn)GB 10223。 c