高精度空調能力試驗裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種高精度空調能力試驗裝置，其包括具有加熱和冷卻熱交換器、加熱電加熱器、調節溫度微小幅度變化加熱器、加濕電加熱器和調節濕度微小幅度變化加熱器的空氣再處理機組；所述中央演算裝置具有高精度型干球溫度和濕球溫度檢測裝置；除干擾單元；穩定控制單元，用于使環境空間工況由未達到穩定狀態變為達到穩定狀態；微小幅控制單元，用于使所述環境空間的溫度實測值在溫度設定值范圍內做周期性波動；變化象限判斷單元；周期平均演算單元。本發明專利技術通過上述技術方案使得控制環境溫度和濕度在±0.01K范圍以內，并且以目標值為中心周期性波動；所測試的空調器能力值準確、一致性高；運行周期短，減小了實驗室運行成本。

High precision air conditioner capacity test device

The invention provides a high precision air conditioning capacity test device, which comprises a heating and cooling heat exchanger, heating electric heater, adjust the temperature slightly change the heater, humidifying electric heater and adjusting humidity small amplitude variation heater air handling unit; the central routing apparatus with high accuracy of dry bulb temperature and wet bulb the temperature detection device; removing interference unit; stability control unit for environmental conditions by space does not reach a steady state to reach steady state; the micro control unit is used to make small, the measured temperature value of the space environment set value as the periodic fluctuation range in temperature change; quadrant judgment unit; cycle average unit. The technological scheme makes the control of temperature and humidity within the range of 0.01K, and the target value as the center of the periodic fluctuation of air conditioner; ability test value is accurate and consistent; short operation period, reduce the operation cost of laboratory.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于空調器能力測試領域，尤其涉及一種高精度空調能力試驗裝置。
技術介紹
空調能力試驗裝置主要有兩種：一種為空氣焓值法試驗裝置，另一種為平衡環境型量熱計試驗裝置。空氣焓值法試驗裝置采用的是空氣焓差法進行測試，其結構如圖1所示。測試時，先調節試驗裝置中室內側和室外側各自的空氣再處理機組，對應使室內側和室外側各自的干球溫度和濕球溫度達到所規定的環境條件，環境條件穩定后，通過測試空調器的進風干球溫度和進風濕球溫度以及空調器的出風干球溫度和出風濕球溫度，計算出空調器進風和出風的焓差；通過空氣焓值法試驗裝置中的風量測量裝置控制輔助風機的轉數，使得空調器的出風口的靜壓為零，然后測量設置在出風氣流所通過的位置上的噴嘴的前后壓差，計算出空調器的風量(即利用噴嘴前后壓差計算出空調器的風量)。通過焓差和風量可以計算出空調器的制冷能力和制暖能力。平衡環境型量熱計試驗裝置采用的是平衡環境型量熱計法進行測試，其結構如圖2所示。測試時，先調節裝置中套間、室內側隔室和室外側隔室各自的空氣再處理機組，對應使套間和室內隔室、室外隔室各自的干球溫度和濕球溫度達到所規定的環境條件，然后根據被測空調器的能力和凝結水量(除濕量)與室內側隔室中的空氣再處理機組的加熱量(風機等有功率的設備)和加濕量來計算空調器的能力。雖然空氣焓差法試驗裝置的加熱器和加濕器在運轉時全部設定為ON，由調節器控制輸出比例，但是加熱器和加濕器的輸出能力的最小分辨率并不好。平衡法試驗裝置一般分為粗控加熱器和精控加熱器，但試驗裝置的環境溫度和濕度的控制方法通過PID控制方式進行。在PID控制方式中，當溫度接近目標值時，盡可能地使溫度接近設定值并進行穩定控制，工況并未出現周期性的變化，且所控制的工況為±0.05℃～±0.1℃，無法實現精確控溫。在進行能力測試前，需滿足穩定性判定條件，例如空調器性能標準GB/T7725《房間空氣調節器》及ISO5151：2010《Non-ductedairconditionersandheatpumps-Testingandratingforperformance》中規定的空調器能力測試的穩定性判定條件：所測試的干球溫度的算術平均值與設定值的偏差應在±0.3℃以內，所測試的濕球溫度的算術平均值與設定值的偏差應在±0.2℃以內；所測試的干球溫度的最大值與設定值的偏差應在±0.5℃以內，所測試的濕球溫度的最大值與設定值的偏差應在±0.3℃以內。在現有的控制方式中，由于無法實現在采集期間內各個周期中工況出現周期性變化，因此在上述空調器性能標準中，采集期間規定為每5分鐘一個周期，采集7個周期35分鐘，以避免測量時出現的變動。因此，測量周期比較長。目前，在進行空調器能力測量時，即使穩定性滿足了標準的要求，在該穩定溫度區域內，測量結果也會出現各種可能性，雖然在容許范圍內，但是會導致所測試的空調器能力波動較大、測量結果的一致性較差。可能性的測量結果(即在試驗的設定值的上限值以下、在下限值以上，且在容許范圍內)如圖3的①～④所示，在圖3中，①和②所示曲線表示：在容許范圍內而穩定的溫度的平均偏差較大。③所示曲線表示：雖然在設定值附近接近設定值，但溫度變化在溫度控制器的檢測之外，為在控制范圍外的變化曲線。雖然在設定值附近，但低于設定值，即使平均化，也會與設定值有差異。通過調整溫度控制器的控制常數，可設定為④的變化曲線。然而，目前的控制理論中，以偏差為零，且不隨時間變化的環境為目標，因此容易想到控制是存在極限的。因此，利用目前的空調能力試驗裝置，測量的空調能力變動較大，一致性較差，測量周期較長。
技術實現思路
為了解決現有技術中存在的問題，本專利技術提供了一種高精度空調能力試驗裝置，其包括：空氣再處理機組和中央演算裝置；所述空氣再處理機組用于在所述中央演算裝置的控制下將室內室和室外室的溫度控制在設定值范圍內；所述空氣再處理機組包括：加熱和冷卻熱交換器；由多個電加熱器構成的可進行控制的加熱電加熱器；用于空氣溫度的微小幅度變化，且最小分辨率小于所述加熱電加熱器的最小分辨率的調節溫度微小幅度變化加熱器；由多個電加熱器構成的可進行控制的加濕電加熱器；用于空氣濕度的微小幅度變化，且最小分辨率小于所述加濕電加熱器的調節濕度微小幅度變化加熱器；所述中央演算裝置具有：在室內室和室外室分別配置高精度型干球溫度檢測裝置，用于獲取干球溫度實測值；在室內室和室外室分別配置高精度型濕球溫度檢測裝置，用于獲取濕球溫度實測值；除干擾單元用于對所述高精度型干球溫度檢測裝置和高精度型濕球溫度檢測裝置所檢測出的溫度進行除干擾；穩定控制單元，單元用于根據干球溫度設定值與所述干球溫度實測值和濕球溫度設定值與所述濕球溫度實測值控制所述加熱器電加熱器和所述調節溫度微小幅度變化加熱器的輸出功率，以及所述加濕電加熱器和所述調節濕度微小幅度變化加熱器的輸出功率，使環境空間工況由未達到穩定狀態變為達到穩定狀態，所述的穩定狀態是指：環境的干球溫度實測值和濕球溫度實測值對應分別處于干球溫度和濕球溫度設定值范圍內且持續預定時間；微小幅控制單元，用于當環境空間工況達到穩定狀態后，根據干球溫度設定值與所述干球溫度實測值和濕球溫度設定值與所述濕球溫度實測值控制所述加熱電加熱器和調節溫度微小幅度變化電加熱器的輸出功率以及加濕電加熱器和調節濕度微小幅度變化電加熱器的輸出功率，以使所述環境空間的溫度實測值和濕度實測值對應在所述干球溫度設定值范圍內和濕球溫度設定值范圍內做周期性波動；變化象限判斷單元，用于根據溫度的變化，設定四個象限：低于設定值，溫度逐步上升的第一象限；高于設定值，溫度逐步上升的第二象限；高于設定值，溫度逐步下降的第三象限；低于設定值，溫度逐步下降的第四象限，可對溫度屬于哪個象限進行判斷；周期平均演算單元，用于運用單個周期平均演算，將所述變化象限判斷單元的結果所在的某個象限開始到運行一個周期的象限為止的溫度的平均值進行計算；其中，所述溫度包括干球溫度和濕球溫度，對應的所述設定值包括干球溫度設定值和濕球溫度設定值。在如上所述的高精度空調能力試驗裝置中，優選地，所述微小幅控制單元還用于在穩定控制單元和微小幅控制單元之間進行切換；當環境空間工況未能達到穩定狀態時，先啟動穩定控制單元使環境空間的溫度達到穩定狀態，穩定狀態持續到設定時間后再啟動所述微小幅控制單元，使環境空間的溫度做周期性微小幅波動。在如上所述的高精度空調能力試驗裝置中，優選地，所述微小幅度變化控制單元還用于在某個固定值的周期內，通過控制調節溫度微小幅度變化電加熱器和調節濕度微小幅度變化電加熱器的功率，以達到干球溫度和濕球溫度的微小幅度變化。在如上所述的高精度空調能力試驗裝置中，優選地，所述中央演算裝置還會分別對所述加熱電加熱器和所述調節溫度微小幅度變化加熱器以及所述加濕電加熱器和所述調節濕度微小幅度變化加熱器的輸出功率進行修正和控制。在如上所述的高精度空調能力試驗裝置中，優選地，所述微小幅控制單元還會基于所述變化象限判斷單元的結果來更改控制規則，使得穩定或上升或下降溫度變化得以持續。在如上所述的高精度空調能力試驗裝置中，優選地，所述微小幅控制單元還會用于通過監視每個變化周期計算出的溫度變化幅度，通過改變所述加熱電加熱器和所述調節溫度微小幅度變化加熱器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高精度空調能力試驗裝置，其特征在于：所述高精度空調能力試驗裝置包括：空氣再處理機組和中央演算裝置；所述空氣再處理機組用于在所述中央演算裝置的控制下將室內室和室外室的溫度控制在設定值范圍內；所述空氣再處理機組包括：加熱和冷卻熱交換器；由多個電加熱器構成的可進行控制的加熱電加熱器；用于空氣溫度的微小幅度變化，且最小分辨率小于所述加熱電加熱器的最小分辨率的調節溫度微小幅度變化加熱器；由多個電加熱器構成的可進行控制的加濕電加熱器；用于空氣濕度的微小幅度變化，且最小分辨率小于所述加濕電加熱器的調節濕度微小幅度變化加熱器；所述中央演算裝置具有：在室內室和室外室分別配置高精度型干球溫度檢測裝置，用于獲取干球溫度實測值；在室內室和室外室分別配置高精度型濕球溫度檢測裝置，用于獲取濕球溫度實測值；除干擾單元用于對所述高精度型干球溫度檢測裝置和高精度型濕球溫度檢測裝置所檢測出的溫度進行除干擾；穩定控制單元，單元用于根據干球溫度設定值與所述干球溫度實測值和濕球溫度設定值與所述濕球溫度實測值控制所述加熱器電加熱器和所述調節溫度微小幅度變化加熱器的輸出功率，以及所述加濕電加熱器和所述調節濕度微小幅度變化加熱器的輸出功率，使環境空間工況由未達到穩定狀態變為達到穩定狀態，所述的穩定狀態是指：環境的干球溫度實測值和濕球溫度實測值對應分別處于干球溫度和濕球溫度設定值范圍內且持續預定時間；微小幅控制單元，用于當環境空間工況達到穩定狀態后，根據干球溫度設定值與所述干球溫度實測值和濕球溫度設定值與所述濕球溫度實測值控制所述加熱電加熱器和調節溫度微小幅度變化電加熱器的輸出功率以及加濕電加熱器和調節濕度微小幅度變化電加熱器的輸出功率，以使所述環境空間的溫度實測值和濕度實測值對應在所述干球溫度設定值范圍內和濕球溫度設定值范圍內做周期性波動；變化象限判斷單元，用于根據溫度的變化，設定四個象限：低于設定值，溫度逐步上升的第一象限；高于設定值，溫度逐步上升的第二象限；高于設定值，溫度逐步下降的第三象限；低于設定值，溫度逐步下降的第四象限，可對溫度屬于哪個象限進行判斷；周期平均演算單元，用于運用單個周期平均演算，將所述變化象限判斷單元的結果所在的某個象限開始到運行一個周期的象限為止的溫度的平均值進行計算；其中，所述溫度包括干球溫度和濕球溫度，對應的所述設定值包括干球溫度設定值和濕球溫度設定值。...

【技術特征摘要】
1.一種高精度空調能力試驗裝置，其特征在于：所述高精度空調能力試驗裝置包括：空氣再處理機組和中央演算裝置；所述空氣再處理機組用于在所述中央演算裝置的控制下將室內室和室外室的溫度控制在設定值范圍內；所述空氣再處理機組包括：加熱和冷卻熱交換器；由多個電加熱器構成的可進行控制的加熱電加熱器；用于空氣溫度的微小幅度變化，且最小分辨率小于所述加熱電加熱器的最小分辨率的調節溫度微小幅度變化加熱器；由多個電加熱器構成的可進行控制的加濕電加熱器；用于空氣濕度的微小幅度變化，且最小分辨率小于所述加濕電加熱器的調節濕度微小幅度變化加熱器；所述中央演算裝置具有：在室內室和室外室分別配置高精度型干球溫度檢測裝置，用于獲取干球溫度實測值；在室內室和室外室分別配置高精度型濕球溫度檢測裝置，用于獲取濕球溫度實測值；除干擾單元用于對所述高精度型干球溫度檢測裝置和高精度型濕球溫度檢測裝置所檢測出的溫度進行除干擾；穩定控制單元，單元用于根據干球溫度設定值與所述干球溫度實測值和濕球溫度設定值與所述濕球溫度實測值控制所述加熱器電加熱器和所述調節溫度微小幅度變化加熱器的輸出功率，以及所述加濕電加熱器和所述調節濕度微小幅度變化加熱器的輸出功率，使環境空間工況由未達到穩定狀態變為達到穩定狀態，所述的穩定狀態是指：環境的干球溫度實測值和濕球溫度實測值對應分別處于干球溫度和濕球溫度設定值范圍內且持續預定時間；微小幅控制單元，用于當環境空間工況達到穩定狀態后，根據干球溫度設定值與所述干球溫度實測值和濕球溫度設定值與所述濕球溫度實測值控制所述加熱電加熱器和調節溫度微小幅度變化電加熱器的輸出功率以及加濕電加熱器和調節濕度微小幅度變化電加熱器的輸出功率，以使所述環境空間的溫度實測值和濕度實測值對應在所述干球溫度設定值范圍內和濕球溫度設定值范圍內做周期性波動；變化象限判斷單元，用于根據溫度的變化，設定四個象限：低...

【專利技術屬性】
技術研發人員：菅原作雄，
申請(專利權)人：中標能效科技北京有限公司，菅原作雄，南京澄智創意科技有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11