中国电器科学研究院：领跑国内机电产业检测试验装备市场

◎ 文/段雨默

中国电器科学研究院创建于1958年，是原机械工业部直属的多专业、综合性科研机构，机电产品检测试验装备的研究开发是其一个重要的技术领域。作为国内较早进入该领域的研究机构，研究院在多个细分领域的研究走在了国内同行的前列。20世纪80年代中期，研究院在国内率先研制成功压缩机冷量试验台；80年代末研制成功国内首个空调器平衡环境型量热计；90年代以来，开发的空调器焓差试验室的市场占有率多年位列全国第一。近日，本刊采访了中国电器科学研究院试验装备首席专家郑毅穗，听他介绍了研究院在检测试验装备研发方面的情况。

五大技术领域

20世纪80年代，中国的冰箱、空调器产业开始迅猛发展，市场亟需产品开发和检测所需的检测试验装备，而当时高质量的检测试验装备需要从日本、美国等发达国家进口。依据当时的市场形势，中国电器科学研究院开始了制冷空调产品性能测试和环境测试所需的试验装备的研发。

“我们非常注重技术研究，先后攻克了试验室内恶劣气候环境模拟、制冷机组宽工况下运行安全稳定性、综合多项技术实现试验装备节能降耗、非稳态测试的工况稳定、新型测控软件开发等多项技术难题。”郑毅穗说。

据郑毅穗介绍，目前研究院在试验装备的研究主要集中在五大技术领域。

——宽工况温湿度环境模拟技术

国家领导人参观空调器综合环境模拟试验室

汽车跨越热带雨林、沙漠、冰雪地带，面临极高的环境适应性考验，户外装备需要在各种恶劣气候环境下能够正常运行。为检验产品能否达到要求，在试验室内模拟各种恶劣气候环境，对产品进行可靠性和环境适应性测试变得十分必要。

研究院开展宽工况温湿度环境模拟技术的研究，主要研究恶劣气候模拟技术、宽工况空气处理设备的研究开发，研究成果则应用于各种基于气候模拟的试验装备。

——自然现象模拟技术

包括在试验室内模拟日照、吹风、降雨和降雪等自然现象，近年来重点进行降雪技术研究并获得成功。研究院通过实验确定了降雪的模式，开发了供水供气系统，解决了降雪喷头矩阵水量均衡控制、雪花状态控制、管道防冻、换热器冰堵以及除霜过程试验室温度回升等一系列技术问题，最终实现了在有限高度空间内模拟自然降雪，雪花飘落状态自然，积雪蓬松。

——试验装备节能降耗技术

据郑毅穗介绍，当前气候试验装备的主流温湿度调节方案是冷冻机持续运行降温除湿，调节加热和加湿输出抵消过多的冷量和除湿量。这种在国内外沿用了几十年的控制方法，优点是简单，缺点是能耗大。

以空调器为例，空调试验室是空调企业必需的研发和质检设备，如广东某家用空调厂就拥有100多套各种空调器试验室，配电总容量超过整厂的50%。一个常规空调器的开发需要经历几百小时的测试，新型产品则需要更多时间。2011年该厂试验室仅运行电费就超过了5000万元。

面对用户对节能降耗的强烈需求，研究院开展了试验装备节能降耗技术研究，通过综合应用冷冻机容量调节技术、变风量技术、热回收等技术，解决了冷媒流量控制、显热潜热控制等技术难题，研制出节能型空气处理机组并成功应用于冰箱、空调试验室，其中冰箱试验室实现了能耗下降40%的良好效果。

——空调器季节能效检测技术

汽车空调试验室

一直以来，空调器能效测试采用的是稳态试验方法。本世纪初，欧美国家率先采用了季节能效测试，运用了部分负荷运行和非稳态试验方法，比通常的稳态试验方法要复杂得多。

国内空调企业产品出口欧美国家，需通过季节能效检测方法对产品性能进行检测，这是发达国家设置的准入门槛。之前，国内还没有符合季节能效检测标准的试验室，致使产品的开发、标定和认证都遇到了困难。

研究院在国内率先研发符合美国AHRI检测标准的试验设备，对非稳态试验过程的温湿度稳定控制、空调器周期开停下的温度测量快速反应、数据分析计算等关键技术进行研究，成功研制了符合季节能效标准的空调器焓差室，获得了全球知名的美国两大认证机构的选用。

——智能控制技术研究和测控软件开发

试验装备测控系统的好坏，决定了设备运行的稳定性、可靠性和易操作性。研究院根据不同试验室的特点开发了各自的测量分析软件，软件操作方便，实时监控和曲线分析功能强大，并集成了计量校正功能和三维、二维数据场分析功能。目前，研究院正进一步开发基于虚拟仪器技术的智能控制系统和网络化监控技术。

两大产品系列

研究院积极推进技术成果转化，形成了制冷空调系列试验室和汽车系列试验室两大系列共十多种产品。

1.制冷空调系列试验室

——空调器综合环境模拟试验室。这是研究院研制的新型试验室，为国内首创，有别于对空调器制冷、制热性能的测试，着重于研究空调器的环境适应性和空调器营造的人体热舒适性指标。

试验室由外环境室和内环境室两大部分构成。外环境室提供温度、湿度、日照、降雨、降雪、吹风等多因素气候环境工况，以检测空调器外机的环境适应性。内环境室分布温度测量矩阵和多点湿度、风速传感器，配置舒适性测量仪器，以评价和研究空调器提供的环境舒适性指标。

——新型空调器焓差试验室。研究院成功地将季节能效测试技术应用于普通空调焓差室，并进行了一系列的技术创新与性能改进。目前，试验室的各项指标均达到并部分优于美国AHRI210/240标准的要求，已经形成产业应用。

——空调器平衡环境型量热计。平衡环境型量热计采用了测量精度高的测量方法，避免了干、湿球温度测量误差等因素对测试结果的影响，是检测认证行业首选的试验室类型。“平衡环境型量热计是我们的拳头产品，目前国内空调器企业和检测认证行业使用的平衡环境型量热计，除了美国和日本的产品之外，基本都是我们的产品。”郑毅穗说。

——商用空调综合性能试验室。主要用于中、大型中央空调系统，按功能分类主要包括风冷冷热水机组、水冷单元式空气调节机、风机盘管机组、水源热泵机组等。

——冷藏运输集装箱性能试验室。可以测量冷藏集装箱的保温性能、制冷机组的制冷性能。

汽车排放试验室

——带工况噪声试验室。包括消声室和混响室，除了能提供噪音测试的自由声场外，还能提供特定的环境温度条件，尤其适用于对温湿度工况有需求的空调产品进行测试。

2.汽车系列试验室

——汽车空调器试验室。可以对蒸发器、冷凝器、水箱散热器、压缩机和HVAC总成进行测试。

——汽车高低温试验室。用于汽车低温起动试验、风窗玻璃除雾除霜试验、高温试验、日照试验、高低温交变试验等。其特点是温度范围宽，具备温度交变功能。

——汽车NVH试验室。这是汽车行业一种整车测试装置，用于测试不同车况下车内、车外的噪声、振动等指标。

——汽车环境风洞。模拟汽车在道路上行驶时的迎面风速、温度、湿度、日照和汽车运行状态（车速、行驶阻力等），以测定汽车的动力性能、汽车空调性能、发动机冷却系统性能等，对汽车开发具有重要意义。

——汽车排放试验室。主要为整车排放试验提供环境条件，测量汽车的尾气污染物含量，确定汽车的排放性能是否符合要求。

——汽车振动试验室。提供高、低温及日照模拟等环境，考核整车在高低温环境下的振动耐久能力及进行异响评价。

科技成果及应用

郑毅穗介绍，在试验装备技术领域,研究院已获得实用新型专利授权6项、软件著作权登记7项，申报发明专利4项。另外,研究院还获得国家科技进步三等奖1项、中国机械工业科学技术奖2项、省级科技进步奖2项。

研究院研发的各种制冷空调试验室已经大量销售到制冷空调企业和检测认证行业；汽车试验室则是为数不多的进入在华国外品牌汽车研发中心的国产汽车试验装备。研究院开发的各种试验室已经销往意大利、印度、南美、中东、北非和东南亚地区，用户涉及国内外著名电器企业和汽车企业。

创新帆悬，中国电器科学研究院风景正好！