风机盘管机组测试用风量测量装置的设计Word格式.docx

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型公共建筑,其用电量约占我国建筑用电量的25%[1】.

因此研究降低大型公共建筑空调系统能耗非常重要,

作为建筑空调系统重要的组成部件的风机盘管机组,

其性能的测试和研究也就相当重要,风机盘管机组普

遍采用空气焓差法测试系统,而焓差法测试系统中最

关键的部件就是风量测量装置,该装置的研究,设计和

优化就有着非常重要的意义.

1风量测量装置的主要构成

根据GB/T19232—2003（风机盘管机组》中的相关

论述,确定风量测量装置的基本外形如图1所示,

该装置主要包括:

围护结构,温湿度取样装置,喷

嘴,均流板,风机等部件.

气1

喷嘴取样装置

图1风■测■装置外型

2.1围护结构

2.1.1围护结构的外型尺寸

风量测量装置中围护结构的外型尺寸,是由风量

测量装置本身所测风量的最大值决定的,在

GB/T19232—2oo3（风机盘管机组》中规定,风机盘管机

组的最大风量是2380m3]ht21,而实际生产厂家都会把风

量加大些,所以一般风机盘管机组测试用的风量测量

装置能测量到的最大风量一般为3000m3/h,由于图1

中的静压室的风速要求低于0.33m/s,所以由最大风量

和风速便可计算出风量测量装置的截面积.根据

GB—T17758—2010《单元式空气调节机））A.6.3.7中规定

的喷嘴距离边框的要求确定截面的长,宽}3J,同时,根据

喷嘴前后空间的要求和所选风机的尺寸,确定风量测

量装置的整体长度尺寸.

2.1.2围护结构的密封性能

根据GB/T19232—2003{风机盘管机组》B1.2.3.c中

规定的机组出口至流量喷嘴段之间的漏风量小于被试

机组风量的1%的要求,在风量测量装置制作好后对其

进行漏风量的标定,具体是采用漏风量测量仪,将喷嘴

封闭,通过漏风量测量仪向风量测量装置打压送风.根

据GB/T19232—2oo3（风机盘管机组》中对标准适用范

围的描述,风机盘管的出风静压应该在lOOPa以内,故

将风量测量装置内部压力增加到100Pa,此时,为保持

100Pa的压力,漏风量测量仪继续向风量测量装置内

鼓送的风量就是风量测量装置的漏风量.现以某公司

风机盘管机组性能试验系统的风量测量装置为例,其

风量测量范围为:

300～3000m3/h,使用小型漏风量测

量仪测量漏风率的具体数据记录见表1.

表1漏风率标定记录表

项目记录值

试验压力,Pa

漏风量测试仪使用喷嘴喉部直径,mm

喷嘴前后压差,Pa

漏风量,m

漏风率,%

100

8

98.4

2.1

0.7

标定的结果证明,该风量测量装置漏风率能完全

满足标准要求.

2.1.3围护结构的保温性能

围护结构材料的选择主要是考虑保证风机盘管机

组供冷量,供热量测量的准确性,风量测量装置自然必

须具有良好的保温性能,根据GB/T19232—2oo3~风机

盘管机组》B1.2.3.d中规定的漏热量应小于被试机组

换热量的2%,因此在对于风机盘管风量测量装置的围

护结构材料选择时要考虑,整体制作后的漏热量是否

满足标准要求.根据GB/T7725—2004《房间空气调节

器》中A.2.5中的规定,运用标定装置进行风量测量装

置的漏热标定.漏热标定装置外形结构如图2所示.

装置连

其形状

应与配接风管相适应

图2漏热标定装置外型

在标定装置内部布置上电加热器,当标定

试验时,调节风量,空气进出口温度使之与空

调器试验时的测量值相一致,标定装置的电加

热器输入热量按下式计算:

西=Pr

（1）

式中一电加热器的制热能力,w;

Pf一电加热器的输入功率,w.

根据GB/T19232—2003《风机盘管机组》

B1.2.3.d中规定制热能力与输入功率之差应在2%之

内,即证明风量测量装置合格,而西是按如下公式计

算的:

（2）

式中q一室内测点的风量,m3/s;

一

空气比热,J/（kg?

K）干;

t一空调器室内侧回风温度,oC;

t一空调器室内侧送风温度,℃;

—

测点处湿空气的比容,m./kg;

测点处空气的湿度,kg/kg千.

现仍以上述某公司风机盘管机组性能试验系统的

风量测量装置为例,其风量测量范围为:

300～

3000m3/h,使用漏热标定装置进行标定,在风量范围

内,漏热率（不同风量时制热能力与输入功率之差）如

图3所示.

料

蕞

耀

不l司肛L量,m/h

图3不同风量时的漏热率

标定的结果证明风量测量装置在不同风量时漏热

率均完全满足标准要求.

2.2温,湿度取样装置

在图1中的静压腔内布置上温,湿度取样装置,测

量风机盘管出口的干球和湿球温度用以计算风机盘管

出风的空气状态.温,湿度取样装置的外形如图4所

示.

由图1可以知道,如果将取样耙单独放在静压腔

内,由于静压腔内的空气流速比较低（小于小于

取样耙

总第141

II27总第期第32卷二

图4温,湿度取样装置外型

图5螺旋状混流器外型

0.33rn/s）,很容易出现空气温度的分层现象,所以在取

样耙前进行混流是十分必要的,我们采用的是螺旋状

混流器,外形如图5所示.

风机盘管机组出风的空气经过螺旋状混流器后空

气进行了混合,温度分层的现象得到了解决.风机盘管

出风再通过取样耙进行采集,通过取样软管和软管后

端安装的蜂窝件昆流装置,将均匀混合后的空气通过

缩小的空气流通通道,保持温,湿度测试断面风速

5m/s左右,直接测量空气温,湿度.

2.3喷嘴

为了方便地实现不同风量的测量,用于风机盘管

机组测试的风量测量装置,采用的风量测试元件是喷

嘴,不同喷嘴的测量范围有相互重叠的地方,既可以单

独测量,也可以相互组合,这样就实现了不通风量的测

试要求,常用喷嘴的测试范围见表2.

表2常用喷嘴测试范围

喷嘴喉部直径,mm流量范围,m3/h

/,50

击7O

/,80

106~247

208~485

271-663

为了保证测试精度,必须保证喷嘴的喉部流速在

15～35m/s之间[61.实际测试时保证喷嘴前后的压差在

喷嘴前后压差使用范围147Pa&

lt;

△P&

784Pa,以490Pa

为中心,选择与此最接近的喷嘴组合.

专题讨

风机所需的全压为1000Pa,作为风机的选型依据.

2.5其它均流装置

为了使喷嘴前后的气流均匀地通过各个喷嘴,由

图1可见,在喷嘴的前后均有穿孔板,在GB—T

17758—2010《单元式空气调节机》A.6.3.7中规定的扩

散挡板（即穿孔板）应有均匀的穿孔,穿孔的面积约为

流道面积的40%,同时要按照其规定的尺寸安装.

3风量测量装置的数据采集系统

风量测量装置的数据采集系统的具体流程如图6

所示.

图6数据采集系统流程

该装置运用铂电阻和压差变送器,采集干湿球温

度和压差等数据,当风机盘管机组与风量测量装置连

接后,在调节表上设定需要的出风静压值,调节表根据

压差变送器反馈的出风静压值,经过调节表内部计算

后,改变变频器的输出信号从而控制风机频率,由此得

出风机盘管机组要求的出风静压.最后将采集的干,湿

球温度和压差等数据传输给电脑,运用专业的软件进

行数据的记录,分析和计算.试验完成后,还可进行打

印和试验数据分析等.

2.4风机4风量测量装置的测量不确定度评定

风量测量装置内的风机,其实主要是起到调节出

风静压的作用,因为风机盘管开启后出风静压不能直

接满足要求,需要有辅助的送风设备进行辅助,所以风

机的选型要考虑风机需要克服所有风量测量装置内各

部件的阻力后,仍能达到设计测量的最大风量.现仍以

上述某公司风机盘管机组性能试验装置的风量测量装

置为例,其风量测量范围为:

300～3000m3/h,通过计算

该装置通过专业的计算软件采集数据进行计算,

得出测试结果.而测量不确定度就是对测量结果质量

的定量表征,测量结果的可用性在很大程度上取决于

其不确定度的大小.

若是对于同1台机组进行多次测量,对测量不确

定度进行A类评定,若测试时工况稳定,由于重复性

造成的A类不确定度相对B类不确定度是可以忽略

28

I靴卷

不计的.风量的B类不确定度是由出风干,湿球温度,

喷嘴前静压,喷嘴前后压差,喷嘴直径和流量系数的标

准不确定度造成的,其中其主要作用的是喷嘴前后压

差和喷嘴直径的标准不确定度17].因此除喷嘴要采用抗

腐蚀性材料高精度制作外,所有的测试仪表也要选择

高精度仪表并进行日常标定,该装置运用的数据采集

的仪表主要是铂电阻和压差变送器,将铂电阻放置于

恒温槽中,和高精度铂电阻采集的温度进行比较,恒温

槽能提供不同的温度,记录下不同温度点时,两种铂电

阻的显示值,然后整理数据,将数据拟合成曲线,经过

这种标定方法,温度采集系统的误差能控制在0.05~Ctsj.

压差的标定也类似于温度信号的标定,同样也是采用

和高精度压力发生器在不同压力下进行比对,这样可

以显着降低测量不确定度的量值,增加测量结果的可

信程度.

5结语

本文介绍空气焓差法测试系统中的带温,湿度测

量的风量测量装置设计制造均符合国内相关标准的要

求,结构合理.本装置具有很高的自动化程度,能实现

自动控制和调节,过程监控,数据采集和软件传输;

整

个测试系统在试验设备稳定可靠运行的基础上又保证

了测试的精度和准确性.

本装置的设计,大大提高了风机盘管的测试水平,

为风机盘管机组的研究开发提供了一个设计合理,测

试准确,稳定,可靠,节能的测试平台.

参考文献:

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流体机械,2009,32

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中国标准出版社,2003.

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中国标准出版社,

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[4】GB/T7725—2004,房间空气调节器[S].北京:

中国标准出版社,2004.

[5]张秀平,等.具有蜂窝件的温湿度取样装置【P].专利号:

ZL200620125441.5,2007—11-07.

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中国标准出版社,2000.

[7】樊高定,贾磊,钱雪峰,等.空气焓值法测量空调制冷量的不确定度评

定[J].流体机械,2007,32（6）:

62～65.

[8】郑传经,黄承宏,等.制冷空调试验装置中传感器的标定【J】.流体机械

2005,33,（增刊）:

414—416.

收稿日期:

2011一O6—15

修回日期:

2011—08—08

DesignoftheAirFlowMeasurementDeviceinFan-coilUnitPerformance

QIANXue-feng,FANHai-bin,ZHANGShao—hua,JIALei,ZHOUJun—hai,ZHANGWei

（HefeiGenerdMachineryResearchInstitue,Hefei230088,China）

Abstract:

AirflowmeasurementdeviceWastheimportantpartfortestsystemofairenthalpypotentialmethod,It

mainlyincludes:

maintenancestructure,temperatureandhumiditysamplingdevice,nozzles,andSOon.Thispaperwas

studyingondesigningideasoftheairflowmeasurementdevicecombinedwithexamples,technicaldifficultiesandsolutions

wereanalysised.TheresultswereimportanttoexpandtheAirflowmeasurementdevice.

Keywords:

fan-coilunit;

airenthalpytestmethod;

airflowmeasurementdevice

作者简介:

钱雪峰（1982一）,男,江苏无锡人,本科,工程师,长期从事制冷空调实验室设计制造工作.

日本建成太空太阳能发电实验设施

日本京都大学日前宣布,其研究人员已建成一座太空太阳

能发电实验设施.其用途主要验证通过无线方式远距离输送能

量的可行性.

太空太阳能发电是指用火箭把太阳能电池板发射到太空,

太阳能电池板在太空发电,再将产生的电能转换成微波传回地

面,并重新转换为电能.

目前完工的实验设施位于京都大学宇治校区内.京都大学

设想5~10年后发射携带直径10m的太阳能电池板的实验卫

星,达到输出功率t0kW的发电能力.

太空太阳能发电要想进入商业化运营,需要直径2000~

3000m的太阳能电池板,达到相当于一座核反应堆100万kW

的输出功率.

（摘自《中国空调制冷网）2Ol1—09—18）

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