低氣壓環境空調制冷和制熱的實驗研究

【摘 要】低壓環境下，暖通設備的性能影響越來越受到重視，隨著高原地區經濟的發展，解決低壓下空調制冷和制熱問題勢在必行。本文通過實際測試獲得空調在低氣壓環境下的制冷和制熱衰減系數，希望能通過實驗研究能對高原地區空調設計和選型提供一些幫助。實驗結果表明，隨著大氣壓力的不斷降低，空調制冷的顯熱衰減系數與制熱衰減系數一致，相同大氣壓力時，潛熱衰減系數比顯熱大得多。

【關鍵詞】低氣壓 制冷 制熱 顯熱 潛熱 實驗研究

1 引言

目前許多空調的性能參數都是針對標準大氣壓下設置的，但是低氣壓對空調設備的性能影響極大，制冷和制熱量都會有一定的衰減。低氣壓環境下，空氣的密度下降，導致蒸發器、冷凝器側的空氣質量流量大大減少，從而導致蒸發壓力較標準大氣壓下低，冷凝壓力較標準大氣壓下高，影響冷量或熱量的輸出。因此為保證空調達到設計時的狀態，就必須了解低氣壓環境下，制冷量、制熱量相對與標準大氣壓時的性能衰減情況，確保正確選型。

2 低氣壓空調制冷制熱的實驗研究

2.1實驗原理

為獲得不同氣壓條件下冷量和熱量的衰減情況，本實驗是采用同一臺風冷熱泵機組在焓差實驗室進行測試。通過改變實驗室內的大氣壓力來模擬不同海拔高度下的大氣壓環境，根據國標GB/T17758中的測試方法進行，制冷和制冷均參照名義工況下的參數。制冷量(潛熱變化)和制熱量是通過平臺測試獲得的空調進、出口空氣的干、濕球溫度(獲得進、出口焓值)和空氣流量計算得到;制冷時的顯熱換熱分析，是通過測試冷凝器側的進、出口溫度和空氣流量計算獲得。

2.2實驗設備

焓差實驗平臺、數據采集儀、壓力變送器、壓差變送器、溫度變送器、濕度變送器、溫、濕度取樣器、PT100溫度傳感器，所有的測量數據均是利用實驗平臺在線實時采集并記錄，測試裝置原理圖和實驗樣機測點布置圖如下。

3 實驗結果及分析

按照上述實驗原理和方案獲得不同大氣壓力下的制冷量(潛熱量)、顯熱量(制冷工況下的冷凝換熱量)、制熱量，與標準工況下(海拔0m，101kPa)測試獲得數值進行對比，測試結果如下:

從測試結果來看，隨著大氣壓的降低，空調的制冷和制熱能力均有一定的衰減。海拔1500m以下時，制冷量和制熱量的衰減約為標準工況下的10%，但1500以上時，冷量衰減大幅度增加，制冷量衰減相對緩慢。通過實驗測試獲得不同大氣壓力下的空調制冷、制熱衰減系數，希望對今后不同地區的暖通空調設計帶來幫助，在今后的暖通設計中，要考慮氣壓變化對空調冷量和熱量的影響。

4 結論

通過對空調設備在不同大氣環境下的制冷和制熱實驗研究，獲得不同海拔高度下的制冷量和制熱量衰減系數，希望對低氣壓下的空調設計和選型帶來幫助，讓空調設備在高原上的應用越來越廣泛，更加適應高原低氣壓環境。

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