雙循環(huán)單元式空氣調(diào)節(jié)機試驗方法淺析

張煜晨，王魯平，李同彪，楊弋

（合肥通用機械研究院，安徽 合肥 2 3 0 0 3 1）

雙循環(huán)單元式空氣調(diào)節(jié)機試驗方法淺析

張煜晨，王魯平，李同彪，楊弋

（合肥通用機械研究院，安徽 合肥 2 3 0 0 3 1）

本文主要對計算機和數(shù)據(jù)處理機房用（壓縮機——氟泵）雙循環(huán)單元式空氣調(diào)節(jié)機工作原理進行分析，對此類產(chǎn)品提出合理的測試方法。

計算機和數(shù)據(jù)處理機房用（壓縮機——氟泵）雙循環(huán)單元式空氣調(diào)節(jié)機；焓差；測試方法

1 雙循環(huán)單元式空氣調(diào)節(jié)機由來和工作原理

機房空調(diào)一年四季都需要制冷，過渡季節(jié)室外溫度低于室內(nèi)溫度時，自然界存在著豐富的冷源，如何利用大自然的冷源是機房空調(diào)節(jié)能減排的重點問題，使用自然冷源的節(jié)能技術新風系統(tǒng)，由于過濾網(wǎng)需要經(jīng)常更換，無形中增加了工作量和成本。由于以上原因計算機和數(shù)據(jù)處理機房用（壓縮機-氟泵）雙循環(huán)單元式空氣調(diào)節(jié)機(以下簡稱為雙循環(huán)空調(diào)機)孕育而生，這種機型在室外溫度低于室內(nèi)溫度時，制冷劑在室外冷凝器內(nèi)放出熱量并冷凝成液態(tài)后，被泵送至室內(nèi)蒸發(fā)器，吸收室內(nèi)熱量后，以氣態(tài)或氣液混合態(tài)進入室外冷凝器冷凝，放出熱量，完成制冷循環(huán)，這種情況下空調(diào)耗電量會大大減少。

1.1 雙循環(huán)空調(diào)機有三種工作模式

（1）壓縮機制冷循環(huán)c o mp r e s s in g c o o l in g c y c l e。制冷劑在室外冷凝器內(nèi)放出熱量并冷凝成液態(tài)，經(jīng)過膨脹閥后進入室內(nèi)蒸發(fā)器，吸收室內(nèi)熱量后，以氣態(tài)進入壓縮機，在壓縮機中形成過熱蒸氣后進入室外冷凝器冷凝，放出熱量，完成制冷循環(huán)。

（2）制冷劑泵制冷循環(huán)r e f r i g e r a n t p u mp in g c o o l in g c y c l e這種工作原理在上文中已提過。

（3）混合制冷循環(huán)c o mp r e s s in g a n d r e f r i g e r a n t p u mp in g mi x e d c o o l in g c y c l e。制冷劑在室外冷凝器內(nèi)放出熱量并冷凝成液態(tài)，經(jīng)過泵增壓，流經(jīng)膨脹閥后進入室內(nèi)蒸發(fā)器，吸收室內(nèi)熱量后以氣態(tài)進入壓縮機，在壓縮機中形成過熱蒸氣后進入室外冷凝器冷凝，放出熱量，完成制冷循環(huán)。

1.2 雙循環(huán)空調(diào)機的試驗裝置

試驗裝置采用G B/T 1 7 7 5 8-2 0 1 0《單元式空氣調(diào)節(jié)機》標準中的試驗裝置。

（1）風洞式空氣焓差法布置原理圖見圖1。（2）溫度測量。

①測量風管內(nèi)的溫度應在橫截面的各相等分格的中心處進行，所取位置不少于三處或使用取樣器。測量處和空調(diào)器之間的連接管應隔熱，通過連接管的漏熱量不超過被測量制冷量的1.0%。

②蒸發(fā)器側(cè)空氣入口處的溫度應在空調(diào)器空氣入口處至少取三個等距離的位置或采用同等效果的取樣方法進行測量。溫度測量儀表或取樣器的位置應離空調(diào)器空氣入口處1 5 0 mm。

圖1 風洞式空氣焓差法布置原理圖

③冷凝器側(cè)空氣入口處的溫度測量應滿足下列條件：a.應在冷凝器側(cè)熱交換器周圍至少取三點，測量點的空氣溫度不應受冷凝器側(cè)排出空氣的影響。b.溫度測量儀表或取樣器的位置應離冷凝器側(cè)熱交換器表面6 0 0 mm。

④經(jīng)過濕球溫度測量儀表的空氣流速應為5±1 m/s。

（3）空氣流量測量。空氣流量按圖2布置進行測試。

（4）制冷量計算。用蒸發(fā)器側(cè)試驗數(shù)據(jù)分別按式計算制冷量、顯熱制冷量和潛熱制冷量：

表1 機房空調(diào)全年能效比（A E E R）試驗工況單位： ℃

圖2 空氣流量測量裝置

式中：

qtci—制冷量(蒸發(fā)器側(cè)數(shù)據(jù))，W；

Qmi—名義工況下的送風量，m3/s；

ha1—進入蒸發(fā)器側(cè)空氣的焓，J/k g干空氣；

ha2—離開蒸發(fā)器側(cè)空氣的焓，J/k g干空氣；

Vn—噴嘴處空氣的比容，m3/k g；

Wn—噴嘴處空氣的含濕量，k g/k g干空氣；

qsci—顯熱制冷量(蒸發(fā)器側(cè)數(shù)據(jù))，W；

Cpa——空氣的比熱，J/k g干空氣，℃；

ta1——進入蒸發(fā)器側(cè)空氣干球溫度，℃；

ta2——離開蒸發(fā)器側(cè)空氣干球溫度，℃；

qlci——潛熱制冷量(蒸發(fā)器側(cè)數(shù)據(jù))，W；

Wi1進入蒸發(fā)器側(cè)空氣的含濕量k g/k g干空氣；

Wi2離開蒸發(fā)器側(cè)空氣的含濕量k g/k g干空氣。

1.3 雙循環(huán)空調(diào)機的試驗工況

雙循環(huán)空調(diào)機使用于計算機和數(shù)據(jù)處理機房內(nèi)對此性能評價依然引用G B/ T 1 9 4 1 3-2 0 1 0《計算機和數(shù)據(jù)處理機房用單元式空氣調(diào)節(jié)機》中全年能效比的評價，這樣雙循環(huán)空調(diào)機的性能便于和機房空調(diào)做比較。試驗工況見表1。

由于雙循環(huán)空調(diào)機的特殊性在全年制冷工況的測試中可能會出現(xiàn)壓縮機制冷循環(huán)、混合制冷循環(huán)、制冷劑泵制冷循環(huán)三種模式以外的一種模式壓縮機氟泵切換模式，當出現(xiàn)這種模式時可用采用積分式計算，來計算出此時的制冷量和功率。

計算機和數(shù)據(jù)處理機房內(nèi)熱負荷恒定，所以在所有試驗工況下要求測得的制冷量必須滿足雙循環(huán)空調(diào)機名義值的9 5%。全年能效比可用以上測得5個能效比通過G B/T 1 9 4 1 3-2 0 1 0《計算機和數(shù)據(jù)處理機房用單元式空氣調(diào)節(jié)機》附錄A中的提供溫度分布系數(shù)計算得。

2 結語

根據(jù)上述方法進行測試可以對雙循環(huán)空調(diào)機和普通風冷型機房的性能參數(shù)進行對比，可以更明確的說明雙循環(huán)空調(diào)機的節(jié)能效果。

[1]G B/T 1 7 7 5 8-2 0 1 0單元式空氣調(diào)節(jié)機[S].

[2]G B/T 1 9 4 1 3-2 0 1 0計算機和數(shù)據(jù)處理機房用單元式空氣調(diào)節(jié)機[S].

T B 6 5 7.2

A

1 6 7 1-0 7 1 1（2 0 1 7）0 1（上）-0 1 4 4-0 2