双循环单元式空气调节机试验方法浅析
2017-03-09张煜晨王鲁平李同彪杨弋
张煜晨，王鲁平，李同彪，杨弋
（合肥通用机械研究院，安徽 合肥 2 3 0 0 3 1）
双循环单元式空气调节机试验方法浅析
张煜晨，王鲁平，李同彪，杨弋
（合肥通用机械研究院，安徽 合肥 2 3 0 0 3 1）
本文主要对计算机和数据处理机房用（压缩机——氟泵）双循环单元式空气调节机工作原理进行分析，对此类产品提出合理的测试方法。
计算机和数据处理机房用（压缩机——氟泵）双循环单元式空气调节机；焓差；测试方法
1 双循环单元式空气调节机由来和工作原理
机房空调一年四季都需要制冷，过渡季节室外温度低于室内温度时，自然界存在着丰富的冷源，如何利用大自然的冷源是机房空调节能减排的重点问题，使用自然冷源的节能技术新风系统，由于过滤网需要经常更换，无形中增加了工作量和成本。由于以上原因计算机和数据处理机房用（压缩机-氟泵）双循环单元式空气调节机(以下简称为双循环空调机)孕育而生，这种机型在室外温度低于室内温度时，制冷剂在室外冷凝器内放出热量并冷凝成液态后，被泵送至室内蒸发器，吸收室内热量后，以气态或气液混合态进入室外冷凝器冷凝，放出热量，完成制冷循环，这种情况下空调耗电量会大大减少。
1.1 双循环空调机有三种工作模式
（1）压缩机制冷循环c o mp r e s s in g c o o l in g c y c l e。制冷剂在室外冷凝器内放出热量并冷凝成液态，经过膨胀阀后进入室内蒸发器，吸收室内热量后，以气态进入压缩机，在压缩机中形成过热蒸气后进入室外冷凝器冷凝，放出热量，完成制冷循环。
（2）制冷剂泵制冷循环r e f r i g e r a n t p u mp in g c o o l in g c y c l e这种工作原理在上文中已提过。
（3）混合制冷循环c o mp r e s s in g a n d r e f r i g e r a n t p u mp in g mi x e d c o o l in g c y c l e。制冷剂在室外冷凝器内放出热量并冷凝成液态，经过泵增压，流经膨胀阀后进入室内蒸发器，吸收室内热量后以气态进入压缩机，在压缩机中形成过热蒸气后进入室外冷凝器冷凝，放出热量，完成制冷循环。
1.2 双循环空调机的试验装置
试验装置采用G B/T 1 7 7 5 8-2 0 1 0《单元式空气调节机》标准中的试验装置。
（1）风洞式空气焓差法布置原理图见图1。（2）温度测量。
①测量风管内的温度应在横截面的各相等分格的中心处进行，所取位置不少于三处或使用取样器。测量处和空调器之间的连接管应隔热，通过连接管的漏热量不超过被测量制冷量的1.0%。
②蒸发器侧空气入口处的温度应在空调器空气入口处至少取三个等距离的位置或采用同等效果的取样方法进行测量。温度测量仪表或取样器的位置应离空调器空气入口处1 5 0 mm。
图1 风洞式空气焓差法布置原理图
③冷凝器侧空气入口处的温度测量应满足下列条件：a.应在冷凝器侧热交换器周围至少取三点，测量点的空气温度不应受冷凝器侧排出空气的影响。b.温度测量仪表或取样器的位置应离冷凝器侧热交换器表面6 0 0 mm。
④经过湿球温度测量仪表的空气流速应为5±1 m/s。
（3）空气流量测量。空气流量按图2布置进行测试。
（4）制冷量计算。用蒸发器侧试验数据分别按式计算制冷量、显热制冷量和潜热制冷量：
表1 机房空调全年能效比（A E E R）试验工况单位： ℃
图2 空气流量测量装置
式中：
qtci—制冷量(蒸发器侧数据)，W；
Qmi—名义工况下的送风量，m3/s；
ha1—进入蒸发器侧空气的焓，J/k g干空气；
ha2—离开蒸发器侧空气的焓，J/k g干空气；
Vn—喷嘴处空气的比容，m3/k g；
Wn—喷嘴处空气的含湿量，k g/k g干空气；
qsci—显热制冷量(蒸发器侧数据)，W；
Cpa——空气的比热，J/k g干空气，℃；
ta1——进入蒸发器侧空气干球温度，℃；
ta2——离开蒸发器侧空气干球温度，℃；
qlci——潜热制冷量(蒸发器侧数据)，W；
Wi1进入蒸发器侧空气的含湿量k g/k g干空气；
Wi2离开蒸发器侧空气的含湿量k g/k g干空气。
1.3 双循环空调机的试验工况
双循环空调机使用于计算机和数据处理机房内对此性能评价依然引用G B/ T 1 9 4 1 3-2 0 1 0《计算机和数据处理机房用单元式空气调节机》中全年能效比的评价，这样双循环空调机的性能便于和机房空调做比较。试验工况见表1。
由于双循环空调机的特殊性在全年制冷工况的测试中可能会出现压缩机制冷循环、混合制冷循环、制冷剂泵制冷循环三种模式以外的一种模式压缩机氟泵切换模式，当出现这种模式时可用采用积分式计算，来计算出此时的制冷量和功率。
计算机和数据处理机房内热负荷恒定，所以在所有试验工况下要求测得的制冷量必须满足双循环空调机名义值的9 5%。全年能效比可用以上测得5个能效比通过G B/T 1 9 4 1 3-2 0 1 0《计算机和数据处理机房用单元式空气调节机》附录A中的提供温度分布系数计算得。
2 结语
根据上述方法进行测试可以对双循环空调机和普通风冷型机房的性能参数进行对比，可以更明确的说明双循环空调机的节能效果。
[1]G B/T 1 7 7 5 8-2 0 1 0单元式空气调节机[S].
[2]G B/T 1 9 4 1 3-2 0 1 0计算机和数据处理机房用单元式空气调节机[S].
T B 6 5 7.2
A
1 6 7 1-0 7 1 1（2 0 1 7）0 1（上）-0 1 4 4-0 2
