[發明專利]一種風冷壓縮冷凝機組性能試驗系統

有效

• 申請號: 201110182625.0
• 申請日: 2011-07-01
• 公開（公告）號: CN102269661A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 張忠斌;黃虎;蔣青;邵沈進;陳澤民
• 申請（專利權）人: 南京師范大學;南京佳力圖空調機電有限公司;丹陽蘇科空氣能研究中心有限公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01K17/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及一種風冷壓縮冷凝機組性能試驗系統，用來測定風冷壓縮冷凝機組的制冷量等性能參數，屬于建筑環境與設備工程技術領域。

背景技術

“第二制冷劑量熱器法”，是國家標準?GB/T?21363-2008《容積式制冷壓縮冷凝機組》中對風冷壓縮冷凝機組進行性能試驗的代表性試驗方法。附圖1是上述國家標準中風冷壓縮冷凝機組性能試驗系統的結構示意圖。一方面，風冷壓縮冷凝機組向環境間排出熱量；另一方面，從風冷壓縮冷凝機組中排出的制冷劑氣體，經過節流后進入量熱器對第二種制冷劑進行制冷，這部分制冷量被電加熱盤管進行了過熱處理，從量熱器出來的具有一定過熱度的制冷劑氣體，再回到風冷壓縮冷凝機組，完成制冷循環。風冷壓縮冷凝機組的進出口、節流機構的進口和量熱器的出口分別布置了壓力溫度測點，用來精確計算各處焓值。量熱器中的第二種制冷劑，使用電加熱盤管加熱，電加熱功率可以測定。

由國家標準?GB/T?21363-2008?《容積式制冷壓縮冷凝機組》可知，環境間的溫度、被試風冷壓縮冷凝機組的吸氣壓力和吸氣溫度的控制是該試驗系統關鍵所在。為了達到這個目的，該標準推薦的第二制冷劑量熱器法風冷壓縮冷凝機組性能試驗系統中，一方面風冷壓縮冷凝機組向環境間排出熱量，另一方面量熱器的蒸發盤管對第二種制冷劑進行制冷。然而，無論冷量還是熱量都是這個試驗系統不受歡迎的副產品，因為它們都需要消耗外界能量對其進行抵消。

中國發明專利：分離熱管式量熱器法冷凝機組性能測試系統（公開號?CN1995950A）采用分離熱管的方法將試驗環境間和量熱器聯系起來，試圖實現試驗環境間中風冷壓縮冷凝機組的排出熱量和量熱器中蒸發盤管制冷量的冷熱量相抵。然而，由熱力學第一定律可以知道，蒸發器的制冷量和壓縮機的輸入功之和，等于冷凝器的排熱量。也就是說，冷凝器的排熱量和蒸發器的制冷量之間有一個差值，這個差值就是壓縮機的輸入功。因此，即使分離熱管可以很好的從高溫段向低溫段的傳熱，也無法實現量熱器內的熱量平衡，量熱器的溫度將越來越高。進一步的，用來加熱第二種制冷劑的熱管傳熱量無法準確計量，于是風冷壓縮冷凝機組的制冷劑質量流量無法準確測定，風冷壓縮冷凝機組的制冷量無法得到。

發明內容

針對現有風冷壓縮冷凝機組性能試驗系統中的不足之處，本發明的目的是提供一種用于風冷壓縮冷凝機組的性能試驗系統，該系統可以實現能量自我平衡，運行能耗低，并可以準確測定風冷壓縮冷凝機組制冷量等性能參數。

為了實現上述發明目的，本發明采取的技術方案為：

一種風冷壓縮冷凝機組性能試驗系統，包括空氣循環處理系統、制冷劑循環系統和能量平衡與計量系統：

空氣處理循環系統包括試驗環境間、風機、送風靜壓層、空氣處理機組及其配用的壓縮冷凝機組、空氣取樣裝置；所述空氣處理機組包括送風孔板、電加熱盤管、表冷盤管和蒸發盤管；所述送風孔板采用下回風、上送風的送風方式；采用可控硅功率調整器控制電加熱盤管，使得電加熱0~100%?連續可調，快速實現試驗環境間的熱量平衡，從而建立試驗環境間溫、濕度工況條件；

制冷劑循環系統，從被測試壓縮冷凝機組出來的高溫高壓的制冷劑液體，通過節流閥被節流成為氣液兩相流體，然后進入量熱器中的蒸發盤管，被第二制冷劑加熱成過熱蒸汽回到壓縮冷凝機組，完成整個制冷循環；為了精確計算壓縮冷凝機組的制冷量，在被測試壓縮冷凝機組的進出口、量熱器出口和節流閥的進口分別設置壓力測點和溫度測點；對量熱器的環境溫度和量熱器中的第二制冷劑壓力也設置相應的測點；

能量平衡與計量系統，通過離心泵將空氣處理機組中的表冷盤管和量熱器中的加熱盤管中的載冷劑（水或鹵水）建立起載冷劑循環，在所述離心泵與量熱器之間并靠近離心泵的位置布置流量計；量熱器加熱盤管前后布置溫度測點。

由熱力學第一定律可知，被測試風冷壓縮冷凝機組等組成的制冷循環中，冷凝器的排熱量等于蒸發器制冷量與壓縮機的輸入功之和。冷凝器中的一部分熱量通過載冷劑（水或鹵水）進入表冷盤管被帶入量熱器中，用于加熱第二制冷劑，這部分的熱量與量熱器中蒸發盤管中的制冷量相平衡。多余的冷凝熱量經過空氣處理機組中的蒸發盤管制冷而被帶走。

本發明可以實現如下有益效果：

（1）能量自我平衡,?即通過離心泵建立空氣處理機組表冷盤管和量熱器加熱盤管的載冷劑循環，被測試風冷壓縮冷凝機組放出的一部分熱量抵消了量熱器制冷盤管的制冷量，從而有效降低試驗系統運行能耗。