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LG-CZKT02型船用空調(diào)實訓(xùn)考核系統(tǒng)

一、簡述

成績本測試室利用空氣焓差法測定空調(diào)機(jī)組的制冷、制熱量、名義工況下功率消耗、能效比（EER值）、運行電流、室內(nèi)風(fēng)量是較常用的，亦為標(biāo)準(zhǔn)所認(rèn)可的一種方法。本測試裝置在測試風(fēng)冷冷水機(jī)、風(fēng)冷螺桿機(jī)、水冷柜機(jī)、風(fēng)管機(jī)、MRV一拖多時滿足標(biāo)準(zhǔn)GB/T18430.1-2001、GB/T18430.2-2001、GB/T17758—1999、GB/T18836—2002、GB/T18837—2002標(biāo)準(zhǔn)中對以上測試機(jī)型的測試要求及美國與日本等國家的有關(guān)對以上機(jī)型檢測的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。利用空氣焓差法測定風(fēng)機(jī)盤管的換熱能力；利用水側(cè)量熱計法測定風(fēng)冷熱泵機(jī)組制冷量、制熱量、功耗和利用液體載冷劑法測定容積式冷水機(jī)組制冷量。機(jī)組測定方法符合GB 10870-89《容積式冷水機(jī)組性能實驗方法》。

LG-CZKT02型船用空調(diào)實訓(xùn)考核系統(tǒng)利用空調(diào)機(jī)組進(jìn)出風(fēng)焓差的試驗，能較快速反應(yīng)機(jī)組的工作狀態(tài)及其性能，在機(jī)組進(jìn)行性能試驗及研究開發(fā)分析時更能顯出其優(yōu)越性。

額定制冷、制熱條件的準(zhǔn)確度與標(biāo)準(zhǔn)機(jī)測定比在±3%以內(nèi)。

重復(fù)性測試：額定制冷、制熱條件下測試結(jié)果重復(fù)性的偏差為±2%以內(nèi)。

試驗工況溫度的測試精度為±0.2度以內(nèi).

測試水溫偏差在±0.1度以內(nèi).

水流量測試偏差在±0.5％。

水測與風(fēng)測的測試結(jié)果偏差在±5％以內(nèi)。

本試驗裝置測量性能范圍

序號	項目		水冷柜機(jī)
1）	額定制冷能力KW		17.5
2）	額定制熱能力KW		12.0
3）	風(fēng)量m3/min	室內(nèi)側(cè)	1800
		室外側(cè)	————
4）	消耗功率KW		3.75
5）	機(jī)外靜壓Pa		0
6）	冷媒水流量m3/h		5

1.1 測試工況

室內(nèi)側(cè)一： 10～45℃，RH：30～90％（干濕球溫度對應(yīng)數(shù)據(jù)依照標(biāo)準(zhǔn)）

室內(nèi)側(cè)二： 10～45℃，RH：30～90％（干濕球溫度對應(yīng)數(shù)據(jù)依照標(biāo)準(zhǔn)）

室外側(cè)： -20～55℃；-10℃以下濕度無要求；-10℃以上 RH：30～90％

室內(nèi)水側(cè): 流量 5～50m3/h

室外水側(cè)：流量 5～200m3/h

1.2 測試項目

（1）制冷量

（2）制冷消耗功率

（3）高溫制冷量

（4）熱泵制熱量

（5）熱泵制熱消耗功率

（6）低溫、超低溫制熱量

（7） *大制冷運行

（8） *小運行制冷

（9）熱泵*大運行制熱

（10）熱泵*小運行制冷

（11）凍結(jié)試驗（空氣流通、滴水）

（12）凝露試驗

（13）凝結(jié)水排除能力試驗

（14）除霜試驗

（15）能效比

（16）性能系數(shù)

1.3 被測空調(diào)電源

三相穩(wěn)壓電源 100～540V， 50/60Hz 400KVA

1.4 其他

　　工況控制參數(shù)：滿足GB/T7725-1996要求；

　　儀表配置精度：滿足GB/T7725-1996要求；

控制方式：工況設(shè)備開啟、關(guān)閉手動，由觸摸屏集中管理設(shè)備；空氣溫、濕度微調(diào)、工況穩(wěn)定自動判斷；

水側(cè)進(jìn)水溫度、水量自動調(diào)節(jié)；

二、試驗原理

2.1 測試裝置的組成

本測試裝置用于水冷柜機(jī)空調(diào)機(jī)組的制冷、制熱量和風(fēng)機(jī)盤管的制冷、制熱量的測試，采用了國標(biāo)GB/T7725-1996“房間空氣調(diào)節(jié)器”推薦的風(fēng)洞式空氣焓差法的試驗方法；也可用于風(fēng)冷熱泵機(jī)組的制冷、制熱量和冷水機(jī)組的制冷量的測試，采用了水側(cè)量熱計法。

其主要部件如下：

(1)靜壓室，測量空調(diào)器出口靜壓；

(2)取樣裝置，測量空調(diào)機(jī)組進(jìn)出口的干球、濕球溫度；

(3)整流柵，保證氣體進(jìn)出噴嘴時氣流穩(wěn)定；

(4)噴嘴，用于測量流經(jīng)的氣體流量。為保證測試精度，噴嘴喉部風(fēng)速應(yīng)控制在15～35m/s。當(dāng)一個噴嘴不能滿足風(fēng)量測試的要求時，可啟用多個噴嘴，測試的風(fēng)量為每個噴嘴流量之和。起用多個噴嘴時盡可能使之對稱布置。本裝置室內(nèi)側(cè)一選用7個φ250mm和1個φ189mm噴嘴，室內(nèi)側(cè)二選用2個φ150mm和2個φ189mm噴嘴：

(5)引風(fēng)機(jī)，用來補償測試裝置的空氣流動阻力。測試時PID自動調(diào)整引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，使空調(diào)器出口靜壓為零，此時用本裝置在穩(wěn)定狀態(tài)下測得的風(fēng)量和制冷（熱）量即空調(diào)器在實際運行條件下的風(fēng)量和制冷（熱）量。

(6)空氣處理裝置，室內(nèi)側(cè)一頂部布置空氣處理段，室內(nèi)側(cè)二布置空氣處理箱一只，室外側(cè)采用單獨房間即空氣處理室，用來建立空調(diào)器的室內(nèi)外側(cè)運行工況，其中包括循環(huán)風(fēng)機(jī)、蒸汽加熱、蒸汽加濕和工況機(jī)組的蒸發(fā)器。

2.2 空調(diào)器風(fēng)量、制冷、制熱量的計算

測試工況穩(wěn)定之后，測得空氣進(jìn)、出空調(diào)機(jī)組的干、濕球狀態(tài)及空氣流量后，即可由其焓值差求得制冷量（或制熱量）

制冷量：

Qtci＝Qmi(ha1-ha2)/[V'n(1+Xn)]

制熱量：

Qthi＝Qmi . Cpa(ta2-ta1)/[V'n(1+Xn)]

　式中：

Qtci 室內(nèi)側(cè)制冷量（Ｗ）；

Qmi 室內(nèi)側(cè)空氣流量（m3／ｓ）；

　　 ha1 室內(nèi)側(cè)入口空氣焓值（J／kg干空氣）；

　　 ha2 室內(nèi)側(cè)出口空氣焓值（J／kg干空氣）；

V＇n 噴嘴入口空氣比容（m3／kg）；

Xn　噴嘴入口含濕量（kg／kg干空氣）；

2.3 水側(cè)換熱計算

測試工況穩(wěn)定后，測得水進(jìn)出空調(diào)器的溫度及流量，即可求得制冷量（制熱量）

Qn＝qm . c .（t1-t2）－Qc

式中：

Qn 空調(diào)器制冷量（制熱量）（Ｗ）；

Qm 冷水質(zhì)量流量（kg / s）；

c 平均溫度下水的比熱[J / (kg .℃)]

t1 進(jìn)水溫度（℃）

t2 出水溫度（℃）

Qc 修正項（Ｗ）

三、系統(tǒng)配置

3.1 測試室

測試室分室內(nèi)側(cè)一、室內(nèi)側(cè)一靜壓室、室內(nèi)側(cè)二、室外側(cè)和室外空氣處理室，由聚胺脂庫板裝配而成，地面采用了能耐溫耐濕的塑膠地板。測試室還裝有雙層真空玻璃，以觀察測試過程。

3.2工況設(shè)備

測試室的工況設(shè)備由空氣處理裝置、制冷機(jī)、蒸汽加熱器和蒸汽加濕器組成。測試室的室內(nèi)側(cè)一和室外側(cè)采用風(fēng)口送風(fēng)的方式，室內(nèi)側(cè)二采用孔板送風(fēng)的方式。主要工況設(shè)備如下表所示：

室內(nèi)側(cè)一	室內(nèi)側(cè)二	室外側(cè)
循環(huán)風(fēng)機(jī)	循環(huán)風(fēng)機(jī)	循環(huán)風(fēng)機(jī)
可調(diào)蒸汽加熱	可調(diào)蒸汽加熱	可調(diào)加濕
可調(diào)蒸汽加濕	可調(diào)蒸汽加濕	螺桿機(jī)組832
螺桿機(jī)組336	制冷5hp	低溫機(jī)組×4
工況水泵	制冷機(jī)10hp×4	常溫水泵
		低溫水泵
		蒸汽水換熱器

采用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備組合可以使測試室的工況滿足各種測試的要求。

水側(cè)：室內(nèi)側(cè)一二共用水管路，配置螺桿機(jī)組256、水泵、蒸汽水換熱器和補水水箱。室外側(cè)水管路，配置水泵、蒸汽水換熱器、冷卻塔。

3.3 測試本體

測試本體用來測試空調(diào)器出風(fēng)口的干濕球溫度。室內(nèi)側(cè)一為采用聚氨酯庫板制作的靜壓室采集出風(fēng)溫濕度；室內(nèi)側(cè)二采用聚氨酯庫板制作，內(nèi)裝有格柵以保證出風(fēng)溫度抽樣均勻，出風(fēng)溫度測量段，包括不銹鋼和溫濕度取樣器、取樣風(fēng)機(jī)。

3.4 風(fēng)量測量箱

風(fēng)量測量箱用來測試空調(diào)器室內(nèi)機(jī)的循環(huán)風(fēng)量。室內(nèi)側(cè)一風(fēng)量箱為聚氯乙稀板制作，分上下兩部，下部整流引風(fēng)，上部安裝噴嘴和氣缸；室內(nèi)側(cè)二為不銹鋼箱體。不銹鋼箱體分兩部分，上半部分為格柵，使出風(fēng)均勻；下半部分包括噴嘴和對應(yīng)的氣缸，實現(xiàn)自動選擇噴嘴。底面安置引風(fēng)機(jī)，出口與空氣處理箱相連，引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速通過變頻器調(diào)節(jié)。由PID自動調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率使空調(diào)器的出口靜壓為零。

3.5 風(fēng)管機(jī)測試風(fēng)道

風(fēng)管機(jī)測試風(fēng)道為測試帶靜壓風(fēng)管機(jī)的專用靜壓風(fēng)道，以保證風(fēng)管機(jī)的出風(fēng)靜壓。其上裝有自動風(fēng)門，由PLC模擬輸出模塊，控制自動調(diào)節(jié)風(fēng)門開度使空調(diào)器的出風(fēng)靜壓到設(shè)定值。

3.6 嵌入機(jī)測試風(fēng)道

嵌入機(jī)測試風(fēng)道為測試嵌入機(jī)的專用靜壓風(fēng)道。

3.7 控制系統(tǒng)

本測試裝置采用分布式的控制系統(tǒng)，由計算機(jī)、PLC和PID組成。PLC用于控制測試室各種設(shè)備的運行、停止并監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)；配置12個PID其中6個分別控制室內(nèi)側(cè)一二室外側(cè)的干濕球溫度工況，2個為控制被測空調(diào)引風(fēng)機(jī)頻率調(diào)節(jié)接風(fēng)室靜壓，余下4個PID分別控制室內(nèi)外側(cè)進(jìn)水溫度和室內(nèi)外側(cè)水流量。

計算機(jī)通過串行通訊連接PLC和PID，可以設(shè)置和監(jiān)控整個測試過程。

由于控制系統(tǒng)采用了單獨的傳感器，所以當(dāng)測量儀表和計算機(jī)未啟用時，所有設(shè)備均能獨立運行。

PID的配置見附錄1：

3.8 測量系統(tǒng)

測量系統(tǒng)包括HP數(shù)據(jù)采集儀、橫河電參數(shù)儀和橫河數(shù)據(jù)采集記錄儀。本裝置的測量系統(tǒng)除了可滿足制冷、制熱量測試的基本要求以外，還配置了6個壓力變送器和90個熱電偶溫度計，可用于測量空調(diào)器的內(nèi)部系統(tǒng)壓力和各部分的溫度，為空調(diào)系統(tǒng)的匹配優(yōu)化提供依據(jù)。

儀表的具體設(shè)置如下：

（1）HP數(shù)據(jù)采集儀，型號：HP34970A

采集儀通道配置見附錄2

（2）橫河電參數(shù)表，型號：WT230

用于測量被測空調(diào)的電壓、電流、功耗和頻率。

（3）橫河記錄儀，型號：DR242

用于記錄110個熱電偶溫度計等數(shù)據(jù)。

記錄儀通道配置見附錄2

3.8 故障報警系統(tǒng)

系統(tǒng)設(shè)有多項報警及設(shè)備相互開停保護(hù)，報警內(nèi)容由PLC輸入。當(dāng)報警發(fā)生時，PLC將自動應(yīng)急處理，并發(fā)出聲光報警。具體報警內(nèi)容由觸摸屏顯示。報警消聲由觸摸屏觸發(fā)，可檢查相關(guān)報警情況。

報警內(nèi)容	發(fā)生原因
工況制冷機(jī)組報警（室內(nèi)側(cè)二制冷壓縮機(jī)）	1．壓縮機(jī)高、低壓是否正常； 2．壓縮機(jī)熱保護(hù)器是否正常； 3．冷卻水是否正常；
冷卻水?dāng)嗨?nbsp;	冷卻水流量開關(guān)檢測，流量不足
蒸汽加濕	泄漏
PID報警	1．工況溫度是否正常 2．靜壓高低

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