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LG-CZKT02型船用空調實訓考核系統

一、簡述

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

船用空調實訓裝置

利用空調機組進出風焓差的試驗，能較快速反應機組的工作狀態及其性能，在機組進行性能試驗及研究開發分析時更能顯出其優越性。

額定制冷、制熱條件的準確度與標準機測定比在±3%以內。

重復性測試：額定制冷、制熱條件下測試結果重復性的偏差為±2%以內。

試驗工況溫度的測試精度為±0.2度以內.

測試水溫偏差在±0.1度以內.

水流量測試偏差在±0.5％。

水測與風測的測試結果偏差在±5％以內。

本試驗裝置測量性能范圍

序號	項目		水冷柜機
1）	額定制冷能力KW		17.5
2）	額定制熱能力KW		12.0
3）	風量m3/min	室內側	1800
		室外側	————
4）	消耗功率KW		3.75
5）	機外靜壓Pa		0
6）	冷媒水流量m3/h		5

1.1 測試工況

室內側一： 10～45℃，RH：30～90％（干濕球溫度對應數據依照標準）

室內側二： 10～45℃，RH：30～90％（干濕球溫度對應數據依照標準）

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

室內水側: 流量 5～50m3/h

室外水側：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）凍結試驗（空氣流通、滴水）

（12）凝露試驗

（13）凝結水排除能力試驗

（14）除霜試驗

（15）能效比

（16）性能系數

1.3 被測空調電源

三相穩壓電源 100～540V， 50/60Hz 400KVA

1.4 其他

　　工況控制參數：滿足GB/T7725-1996要求；

　　儀表配置精度：滿足GB/T7725-1996要求；

控制方式：工況設備開啟、關閉手動，由觸摸屏集中管理設備；空氣溫、濕度微調、工況穩定自動判斷；

水側進水溫度、水量自動調節；

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空調機組的制冷、制熱量和風機盤管的制冷、制熱量的測試，采用了國標GB/T7725-1996“房間空氣調節器”推薦的風洞式空氣焓差法的試驗方法；也可用于風冷熱泵機組的制冷、制熱量和冷水機組的制冷量的測試，采用了水側量熱計法。

其主要部件如下：

(1)靜壓室，測量空調器出口靜壓；

(2)取樣裝置，測量空調機組進出口的干球、濕球溫度；

(3)整流柵，保證氣體進出噴嘴時氣流穩定；

(4)噴嘴，用于測量流經的氣體流量。為保證測試精度，噴嘴喉部風速應控制在15～35m/s。當一個噴嘴不能滿足風量測試的要求時，可啟用多個噴嘴，測試的風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。本裝置室內側一選用7個φ250mm和1個φ189mm噴嘴，室內側二選用2個φ150mm和2個φ189mm噴嘴：

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

(6)空氣處理裝置，室內側一頂部布置空氣處理段，室內側二布置空氣處理箱一只，室外側采用單獨房間即空氣處理室，用來建立空調器的室內外側運行工況，其中包括循環風機、蒸汽加熱、蒸汽加濕和工況機組的蒸發器。

2.2 空調器風量、制冷、制熱量的計算

測試工況穩定之后，測得空氣進、出空調機組的干、濕球狀態及空氣流量后，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 室內側制冷量（Ｗ）；

Qmi 室內側空氣流量（m3／ｓ）；

　　 ha1 室內側入口空氣焓值（J／kg干空氣）；

　　 ha2 室內側出口空氣焓值（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 水側換熱計算

測試工況穩定后，測得水進出空調器的溫度及流量，即可求得制冷量（制熱量）

Qn＝qm . c .（t1-t2）－Qc

式中：

Qn 空調器制冷量（制熱量）（Ｗ）；

Qm 冷水質量流量（kg / s）；

c 平均溫度下水的比熱[J / (kg .℃)]

t1 進水溫度（℃）

t2 出水溫度（℃）

Qc 修正項（Ｗ）

三、系統配置

3.1 測試室

測試室分室內側一、室內側一靜壓室、室內側二、室外側和室外空氣處理室，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工況設備

測試室的工況設備由空氣處理裝置、制冷機、蒸汽加熱器和蒸汽加濕器組成。測試室的室內側一和室外側采用風口送風的方式，室內側二采用孔板送風的方式。主要工況設備如下表所示：

室內側一	室內側二	室外側
循環風機	循環風機	循環風機
可調蒸汽加熱	可調蒸汽加熱	可調加濕
可調蒸汽加濕	可調蒸汽加濕	螺桿機組832
螺桿機組336	制冷5hp	低溫機組×4
工況水泵	制冷機10hp×4	常溫水泵
		低溫水泵
		蒸汽水換熱器

采用適當的設備組合可以使測試室的工況滿足各種測試的要求。

水側：室內側一二共用水管路，配置螺桿機組256、水泵、蒸汽水換熱器和補水水箱。室外側水管路，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器出風口的干濕球溫度。室內側一為采用聚氨酯庫板制作的靜壓室采集出風溫濕度；室內側二采用聚氨酯庫板制作，內裝有格柵以保證出風溫度抽樣均勻，出風溫度測量段，包括不銹鋼和溫濕度取樣器、取樣風機。

3.4 風量測量箱

風量測量箱用來測試空調器室內機的循環風量。室內側一風量箱為聚氯乙稀板制作，分上下兩部，下部整流引風，上部安裝噴嘴和氣缸；室內側二為不銹鋼箱體。不銹鋼箱體分兩部分，上半部分為格柵，使出風均勻；下半部分包括噴嘴和對應的氣缸，實現自動選擇噴嘴。底面安置引風機，出口與空氣處理箱相連，引風機的轉速通過變頻器調節。由PID自動調節變頻器的輸出頻率使空調器的出口靜壓為零。

3.5 風管機測試風道

風管機測試風道為測試帶靜壓風管機的專用靜壓風道，以保證風管機的出風靜壓。其上裝有自動風門，由PLC模擬輸出模塊，控制自動調節風門開度使空調器的出風靜壓到設定值。

3.6 嵌入機測試風道

嵌入機測試風道為測試嵌入機的專用靜壓風道。

3.7 控制系統

本測試裝置采用分布式的控制系統，由計算機、PLC和PID組成。PLC用于控制測試室各種設備的運行、停止并監控設備狀態；配置12個PID其中6個分別控制室內側一二室外側的干濕球溫度工況，2個為控制被測空調引風機頻率調節接風室靜壓，余下4個PID分別控制室內外側進水溫度和室內外側水流量。

計算機通過串行通訊連接PLC和PID，可以設置和監控整個測試過程。

由于控制系統采用了單獨的傳感器，所以當測量儀表和計算機未啟用時，所有設備均能獨立運行。

PID的配置見附錄1：

3.8 測量系統

測量系統包括HP數據采集儀、橫河電參數儀和橫河數據采集記錄儀。本裝置的測量系統除了可滿足制冷、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，可用于測量空調器的內部系統壓力和各部分的溫度，為空調系統的匹配優化提供依據。

儀表的具體設置如下：

（1）HP數據采集儀，型號：HP34970A

采集儀通道配置見附錄2

（2）橫河電參數表，型號：WT230

用于測量被測空調的電壓、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據。

記錄儀通道配置見附錄2

3.8 故障報警系統

系統設有多項報警及設備相互開停保護，報警內容由PLC輸入。當報警發生時，PLC將自動應急處理，并發出聲光報警。具體報警內容由觸摸屏顯示。報警消聲由觸摸屏觸發，可檢查相關報警情況。

報警內容	發生原因
工況制冷機組報警（室內側二制冷壓縮機）	1．壓縮機高、低壓是否正常； 2．壓縮機熱保護器是否正常； 3．冷卻水是否正常；
冷卻水斷水	冷卻水流量開關檢測，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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