第3章 HVAC主要功能评价试验及方法
验证某HVAC设计是否符合认可要求,最终需要用试验来验证,这一章节将介绍HVAC主要功能评价试验,这些试验可以统称风洞台架试验,在这些试验最先做的试验必须是风量试验,因为如果风量都达不到要求,后续的试验如制冷,制热,温度平衡等就没有必要再做了,噪音试验可以在做其它试验如风量试验时完成,然后做制冷,制热试验,冷凝水排出试验,风量分配试验,温度平衡试验.以下是各个试验所需要的时间。
表 1 试验项目 风量试验 噪音试验 制热能力试验 制冷能力试验 冷凝水排出试验 风量分配试验 温度平衡试验 5-8 2 5-9(所有模式) 1(1条曲线) 10-17 4 试验准备时间(h) 1 2 1 2-3 2-3 试验时间(h) 试验总时间(h) 1(如果包含密封性试2(如果包含密封性试验,时间还需多1h) 验,时间共3h) 1 2-3 2-3 5-7 3 4-5 5-7 8-11 3.1试验准备和试验台架
? 准备状态良好的台架
? 准备试验设备(支架;风道;热电偶;连接鼓风机的装置;带线束的控制面板)
? 准备HVAC试验单元(鼓风机;检查风门是否运行正常;检查运动机构是否正常;将换热器用管子和密
封圈连接好)
? 估算试验时间(连接零件和试验台架;检查设备;设备调试)
图 51 HVAC性能试验台
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将HVAC外循环进气口与台架吹风口用专用工装连接,保证其连接部位的密封性(用锡箔纸或海绵密封)如果风门靠微电机驱动,就要连接12V直流电源,连接好控制面板。然后按照相关的企业标准设定试验条件,如环境温度,环境湿度,风量,背压等,测量所需要的数据,形成相关试验报告,用于后续分析及评价。
3.2风量试验
a) 试验条件
-设备将在无配风的情况下试验; -鼓风机电压U = 12V; -设备提供一定背压; -设备加热器中无循环;
-除了分配通风内循环,将在“内循环”进风口处测量,其他情况下风量将在外循环进风口处测量。 -HVAC及设备上其他无关的空气入口;出口或孔洞将予以封住(包括残余气流出口) 测量采用新过滤器; b) 风量试验评价
表 2
分配 除霜 吹脚 吹面 通风内循环 最小流量(kg/h) 360 360 540 570 背压(Pa) ? 100 ? 70 ? 240 ? 150 3.3风量分配试验
a) 试验条件
试验条件与3.1a相同,但是试验是在带有配风情况下执行,无背压,不用封住出口。
图 52风量分配试验台
b) 试验评价 ? 吹面分配
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所有吹面装置打开,将分别在25%和50%的混合模式下检验以下平衡: -侧吹面装置的流量=吹面装置总流量的50-60% -中央出风口的流量=吹面装置总流量的50-40%
-左侧吹面装置的流量=右侧吹面装置的流量的100% ± 20% -左侧中央风嘴的流量=右侧中央风嘴流量的100% ± 20%
? 吹脚分配
所有吹面装置关闭,将分别在25%,50%,75% 和 100%混合模式下检验以下平衡: -吹脚出口AVD处的流量=左侧吹脚AVG流量的100% ± 20%
-吹脚出口AR处的流量=左侧吹脚AVG + AVD流量的100% ± 20% -左侧除霜流量(总计)=左侧吹脚流量的15%(最大)
所有吹面装置打开,将分别在25%,50%,75%混合模式下检验以下平衡: -吹脚出口AVD的流量=左侧吹脚AVG流量的100% ± 20%
-吹脚AR出口处的流量=左侧吹脚AVG+AVD的流量的100% ± 20% -吹面装置的总流量=总流量的50-60% -吹脚出口和除霜的流量=总流量的50-40%
-侧吹面装置的流量=至吹面装置总流量的50-40% -中央吹面的流量=至吹面装置总流量的50-40%
-左侧吹面装置的流量=至右侧吹面装置流量的100% ± 20% -左侧中央吹面的流量=右侧中央吹面流量的100% ± 20%
? 吹脚除霜分配
所有吹面装置关闭,将检验50,75和100%混合的以下平衡: -除霜出口的流量=总流量的50-65% -吹脚的总流量=总流量的50-35%
-左侧除霜G的流量=左侧除霜D流量的100% ± 20% -吹脚出口AVD的流量=左侧吹脚AVG流量的100% ± 20%
-吹脚出口AR的流量=左侧吹脚AVG + AVD流量的100% ± 20%。 所有吹面装置打开,将检验0,25,50 和 75%混合的以下平衡: -左侧除霜G的流量=左侧除霜D流量的100% ± 20%。 -吹脚出口AVD的流量=左侧吹脚AVG流量的100% ± 25%
-吹脚出口AR的流量=左侧吹脚AVG + AVD流量的100% ± 25% -侧吹面装置的流量=至吹面装置总流量的50-60% -中央风嘴的流量=至吹面装置总流量的50-40%
-左侧吹面装置的流量=至右侧吹面装置流量的100% ± 20% -左侧中央风嘴的流量=至右侧中央风嘴流量的100% ± 20%。 ? 除霜分配
吹面装置关闭,要求左侧出口流量的50-55%等于右侧出口流量的50-45%,比例将与右侧相对。这一检验将分别在25%,50%,75% 和 100%混合模式下检验以下平衡。 吹面装置打开,并且100%混合,要求除霜出口为总流量的30-50%。
3.4温度平衡试验
a)试验条件和程序
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-设备的试验将带有配风;
-HVAC加热器中冷却液的流速500 l/h,温度85 ± 3°C -无背压-出风口最大开度
-进入设备的空气温度= 0°C ± 1°C - 通过加热器空气流速250 Kg/h -沿双向测量
-在空气出口处记录温度,以检验渐进性和温度的对称和均匀性。 -每一曲线将获取最少11个测量值(100%-0%,每步10%)
图 53 温度平衡试验设备
? 渐进性
-试验在吹脚(封住吹面)、吹脚/除霜(封住吹面),吹面,吹面+吹脚(所有吹面装置打开),侧吹面+
吹脚,吹脚/除霜+侧吹面,除霜(封住吹面)等模式下进行。
-在如下图49中绘制曲线图。
图 54
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? 温度的对称和均匀
在百叶的中间位置,相同功能的出风口记录的任何两个平均温度之间的差最大不超过4°C。
3.5蒸发器芯体换热性能试验
蒸发器性能试验各种参数,包括输入的条件参数,测量的实际参数,计算的参数,见表3。
表 3
参数 Input (输入)/ Measured(测量)/ Calculated(计算) I, M I, M I, M I, M I, M I, M I, C I, C M M M M M M C C 风量 (环境温度30°C) 空气湿度 (蒸发器上游) 蒸发器出口压力 TXV 入口温度 蒸发器进气温度 鼓风机电压 过冷度 过热度 温度传感器(温度) 制冷剂流量 鼓风机电流 空气压降 制冷剂流阻 大气压力 蒸发器制冷量(冷媒侧) 蒸发器制冷量(空气侧) 300, 400, 500, 600,kg/h ± 1%? 60 ± 1% 3 ± 0.03 bars (绝对压力) 50 ± 0.5°C 30 ± 0.5°C 根据不同的风量而定 12 ± 0.5°C*** 4 ± 1.0°C 通过可调整的 TXV < 180 Pa < 1.3 bars 在其他条件相同的前提下,蒸发器散热体积越大,制冷功率就越大,同一个蒸发器,通过蒸发其的风量越大,制冷量就越大,当然这是有极限的,即在风量增加到一定程度后,制冷功率不再增加。以下图50为列举法雷奥集团厚度为60mm规格的几种不同表面积的层叠式蒸发器。
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