淺談空氣焓差實驗室測試環境的相關要求＊

丁錦宏，劉鋒

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淺談空氣焓差實驗室測試環境的相關要求＊

丁錦宏，劉鋒

（廣東省河源市質量計量監督檢測所，廣東 河源 517000）

空氣焓差實驗室有工況穩定速度快、方法簡單、裝置廉價和節約能量等特點，被廣泛應用于熱泵空調器主要性能參數和能效檢測，空調器生產企業、監督檢測機構均使用空氣焓差實驗室進行產品研發及質量檢測。焓差實驗室的設備結構設計、工況技術要求、實驗室安全要求等方面的規劃設計直接影響焓差實驗室的測試結果準確性、操作方便性等，因此在結合實驗室使用經驗的基礎上，歸納和總結焓差實驗室建設中的相關要素，為空調企業和監督檢測機構提供參考。

焓差實驗室；測試環境；技術要求；安全要求

1 引言

空氣焓差法和房間型量熱計法是熱泵空調器制冷、制熱性能測試時通常采用的兩種方法。與房間型量熱計法相比，空氣焓差法具有測試較為簡單、實驗達到平衡狀態所需時間短、設備投資較少等特點，是空調器生產企業、檢測機構單位中最為常見的測試方法。

空氣焓差實驗室的工作原理是通過空氣處理機組模擬各種不同的溫、濕度環境工況，并同時測試空調的各種性能參數制冷能力、制熱能力、低溫非穩態制熱能力、功耗、COP、EER、循環風量季節能源消耗效率的實驗室。其中制冷能力（制熱能力）是通過對室內側熱泵空調器的出風參數、進風參數和循環風量進行測量，即用測出的風量與出風、進風焓差的乘積確定空調器的制冷能力（制熱能力）。

2 焓差實驗室測試環境要求

2.1 設備結構設計

空氣焓差實驗室通常由2個相鄰的房間組成，一個作為室內側實驗房間，另一個作為室外側實驗房間，以廣東省熱泵空調產品質量監督檢驗站（河源）中廣州蘭石50HP空氣焓差實驗室為例，平面布局方式如圖1所示，圖中室內側、室外側的位置可以互換，控制室、機組、冷卻塔的位置可根據場地情況進行調整。從承重、樣品搬運和安裝等因素考慮，空氣焓差實驗室地面承重能力≥5 kN/m2，實驗室宜建在較低的樓層，一層最為合適，水冷冷卻塔有較大噪聲，建議安裝在戶外。實驗間墻體采用硬質聚氨酯冷庫保溫板現場拼裝而成，厚度≥10 mm，結構墻體密度≥40 kg/m3，因此結構具有良好的保溫防漏作用，包括空氣測量裝置連接風管在內，以使漏熱量不超過被測制熱量的5%；保溫材料阻燃測試自熄時間≤7 s，符合GB 8624—2006的要求。

圖1 焓差試驗室平面布局的示意圖

2.2 工況技術要求

空氣焓差實驗室是通過控制室PID控制原理穩定工況進行模擬測試環境，工況的穩定性直接影響測試結果，因此保溫從空調器送風口開始，直至測溫點為止，實驗裝置周圍的空氣速度不超過2.5 m/s；同時保證實驗室內、外側各參數測量的不確定度及工況控制精度范圍，如表1所示。

在測試空調熱泵空調能力參數時，通過測量空氣干濕球溫度、風量等進行計算，所以要室內空氣焓差測量點的測量不確定度，如表2所示。在熱泵空調制冷（熱）能力測試時，重復精度、測試精度、輸入功率偏差需滿足如下要求：

重復精度：做額定制冷（熱）量實驗時，一次裝機三次測量，三次測試結果與平均值的偏差≤±1.0%，風量偏差≤±1.0%，整機功率偏差≤±0.5%.

測試精度：用標準樣機與具備能力驗證的國家認可實驗室或甲方指定第三方實驗室的額定制冷（熱）量實驗的測試數據比較，3次裝機額定制冷（熱）量的最大偏差≤±1.5%，3次整機功率的最大偏差≤±1.5%.三次電熱測試結果的最大偏差與電熱校準裝置輸入功率的偏差≤±1.5%.

表1 室內外各參數測量不確定度、工況控制精度

序號測量點測量不確定度控制精度 1室內側進風干球溫度±0.1 ℃±0.10 ℃ 2室內側進風濕球溫度±0.1 ℃±0.10 ℃ 3室外側進風干球溫度±0.10 ℃±0.10 ℃ 4室外側進風濕球溫度±0.10 ℃±0.10 ℃ 5室外側進風相對濕度±2%RH±3%RH 6靜壓±0.5 Pa±0.5 Pa 7進水溫度±0.10 ℃±0.10 ℃ 9出水溫度±0.10 ℃±0.10 ℃ 10水流量±0.35%±0.5%

表2 室內空氣焓差測量點不確定度

序號測量點測量不確定度 1室內側出風干球溫度±0.1 ℃ 2室內側出風濕球溫度±0.1 ℃ 3室內側噴嘴前干球溫度±0.1 ℃ 4室內側噴嘴前后壓差±0.65 Pa 5室內側噴嘴前壓力±0.5 Pa 6室內側環境大氣壓力（80～120 kPa）±0.1% 7制冷劑壓力±0.2% 9壓縮機頻率（0～150 Hz）±1.0% 10電壓、電流、功率、功率因素、電能、頻率±0.2% 11熱電偶（－10 ℃～130 ℃）±0.5 ℃ 12熱電偶（<－10 ℃或>130 ℃）±1 ℃

3 安全要求

保證空氣焓差實驗室設備儀器安全運行的安全性要求，是決定了實驗室操作人員能正常測試的前提，故需滿足如下安全要求：①實驗室的檢測操作區域應提供充分照明，實驗室照明度應不低于250 lux，燈具帶防跌落護具和在高濕度、低溫的環境（工作環境溫度－25～60 ℃，相對濕度95%）能可靠的工作。②焓差實驗室應預留放置樣品的區域，根據實驗室樣品流轉情況預算放置樣品的區域面積按照每個樣品2 m2的比例進行計算，放置樣品區域應不小于50 m2。③冷卻塔應裝有防護措施，確保機械安全，防止樹葉等雜物進入。④測試室配置急停裝置和求救裝置，以便情況緊急時迅速切斷所有設備電源及保護設備和操作員。⑤各種管路布置合理，色彩符合國家的相關標準，并有清晰的文字標識、流向標識，此外，閥門標識在正常工作狀態下，是常開或常閉。⑥焓差實驗室的門應配備警示牌，確保門只有操作或授權人員打開。

4 總結

本文介紹了空氣焓差實驗室在設備結構設計、工況技術要求、實驗室安全要求等方面的相關注意事項和技術參數要求，希望本文內容能對相關人員有一定的幫助。

［1］唐力華.淺析空調器測試用焓差試驗室的相關要求［J］.廣東科技，2014（20）：159．

［2］中國家用電器研究院，廣州日用電器檢測院，珠海格力電器股份有限公司，等．GB/T 7725—2004房間空氣調節器［S］.北京：中國標準出版社，2005．

［3］合肥通用機械研究院，清華大學，南京五洲制冷集團有限公司，等．GBT 17758—2010 單元式空氣調節機［S］.北京：中國標準出版社，2011．

［4］合肥通用機械研究所，青島海爾空調器有限總公司，廣東順德美的冷氣機制造有限公司．GB/T 18837—2002多聯式空調（熱泵）機組［S］.北京：中國標準出版社，2003．

〔編輯：嚴麗琴〕

丁錦宏（1991—），男，助理工程師，碩士研究生，從事熱泵空調電器檢驗等工作。

廣東省質監局科技項目“基于焓差實驗室檢測精度優化及不確定度分析”（NO.2018PJ06）

2095－6835（2018）19－0064－02

TU831.3

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.19.064