表面冷却器在空调产品检测实验装置的节能设计及应用

作者:徐倩;李敏;李朝振; 刊名:制冷 上传者:王磊

【摘要】本文阐述了表面冷却器实现空调器室内和室外侧测试间的能量交换来实现对空调器产品检测试验装置的节能,着重介绍了加入表面冷却器的目的、表面冷却器的工作原理及设计原理,从而达到实验装置节能的目的.

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1前言随着经济的发展和人民生活的逐步改善,空调器已迅速的进入普通百姓家庭,与我们的生活越来越分不开了。我国更是空调器生产和消费大国,2015年的产量为8000万台,接近全球生产总量的一半。因此,对于空调检测机构来说既是机遇又是挑战,节能技术已广泛运用于经济社会各个方面,成为新型技术革命的主流。各行各业都在利用最新的技术,节能减排,为创造环境友好型社会做出自己的努力。制冷产品检测试验设备装置装机容量大,且试验周期长,由于采用传统的冷源与热源平衡来控制试验工况,试验过程要消耗大量的电能。2空调产品检测试验装置工作原理房间空调器焓差试验室和热平衡试验室的测试房间环境温度(湿度)都是通过电加热(湿)和制冷机分别提供的热量和冷量来抵消被试空调器产生的冷量和热量,最终达到稳定和控制室内侧和室外侧房间工况的目的。一台制冷量为3500W(1.5HP)的空调器制冷量测试,只要室内侧房间空气处理设备提供大于3500W的电加热,室外房间空气处理设备(制冷机)提供大于3500W的制冷量就能通过冷和热源的调节维持房间环境的稳定和控制。这种直接用电加热或制冷机提供的热量或冷量来稳定和控制测试房间环境的方法具有方便快捷、工况稳定性好等优点被广泛使用。但随着被试空调器制冷量的增加,也暴露出此调节方法的不足,以一台制冷量为150kW(60HP)的商用单元式空调器的制冷量测试为例,室内房间空气处理设备要提供大于150kW的电加热,室外房间空气处理设备(制冷机)要提供大于150kW的制冷量才能维持房间环境的稳定和控制,根据能量守恒原理,室内电加热器和室外冷凝机组消耗的电能最终通过冷却塔释放到大气中。不难看出利用此方法需要投入大量设备能力和电力消耗,节能环保效果较差。制热测试过程也是如此。图1节能系统流程图3表面冷却器节能的工作及设计原理空调器在进行制冷(热)测试时,为了稳定室内/外的环境温度,室内侧房间需要热(冷)量输入,室外侧房间需要冷(热)量输入,室内外侧房间正好形成互补,通过热回收系统将室外(内)侧房间的热量回收用于室内(外)侧房间空气的加热就能大大降低电力消耗,达到节能的目的,从理论上说,被试机室内机的制冷(热)量和室外机的制热(冷)量在不考虑压缩机输入功率的前提下是平衡的,也就是说如果热回收系统设计合理,效率高,理论上就不需要额外的设备来提供相应的冷(热)量来稳定和控制室内和室外侧房间的环境。但由于要控制房间的湿度及换热温差的限制,不可能通过热回收系统完全代替室内外空气处理设备的电加热和制冷机,但热回收系统作为室内外空气处理设备的电加热和制冷机的补充调节手段可大大的提高室内外房间环境的调节能力,降低电力消耗,起到节能减排的目的。本试验装置节能系统设计主要由以下几个系统组成:(1)一级换热循环系统:由空气处理风机、风道及表面冷却器等装置组成的空气-水进行热量交换的系统;(2)二级换热循环系统:由板式换热器、变频水泵、调节阀、表面冷却器等装置组成的水-水进行热量交换的系统;(3)三级换热循环系统:由板式换热器二次侧、水泵、冷却塔系统等组成的水-空气进行热量交换的系统。在本级系统中冷却塔通过变频风机的的调节,使得试验时的冷却水温可始终保持在30左右,此为制冷和制热时的热源和冷源,在节能系统中起着至关重要的作用。节能系统流程如图1所示。节能系统工作原理:按照国标GB/T17758规定空调器制冷量测试的环境条件是:室内侧房间干球/湿球温度27/19,室外侧干球温度35。被试空调机在进行制冷运行时其出风温度一般在11~15,不断向室内侧房间提供冷量,为了维持房间环境的稳定就需要相当于被

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