低气压环境空调制冷和制热的实验研究

1 引言

目前许多空调的性能参数都是针对标准大气压下设置的,但是低气压对空调设备的性能影响极大,制冷和制热量都会有一定的衰减。低气压环境下,空气的密度下降,导致蒸发器、冷凝器侧的空气质量流量大大减少,从而导致蒸发压力较标准大气压下低,冷凝压力较标准大气压下高,影响冷量或热量的输出。因此为保证空调达到设计时的状态,就必须了解低气压环境下,制冷量、制热量相对与标准大气压时的性能衰减情况,确保正确选型。

2 低气压空调制冷制热的实验研究

2.1实验原理

为获得不同气压条件下冷量和热量的衰减情况,本实验是采用同一台风冷热泵机组在焓差实验室进行测试。通过改变实验室内的大气压力来模拟不同海拔高度下的大气压环境,根据国标GB/T17758中的测试方法进行,制冷和制冷均参照名义工况下的参数。制冷量(潜热变化)和制热量是通过平台测试获得的空调进、出口空气的干、湿球温度(获得进、出口焓值)和空气流量计算得到;制冷时的显热换热分析,是通过测试冷凝器侧的进、出口温度和空气流量计算获得。

2.2实验设备

焓差实验平台、数据采集仪、压力变送器、压差变送器、温度变送器、湿度变送器、温、湿度取样器、PT100温度传感器,所有的测量数据均是利用实验平台在线实时采集并记录,测试装置原理图和实验样机测点布置图如下。

3 实验结果及分析

按照上述实验原理和方案获得不同大气压力下的制冷量(潜热量)、显热量(制冷工况下的冷凝换热量)、制热量,与标准工况下(海拔0m,101kPa)测试获得数值进行对比,测试结果如下:

从测试结果来看,随着大气压的降低,空调的制冷和制热能力均有一定的衰减。海拔1500m以下时,制冷量和制热量的衰减约为标准工况下的10%,但1500以上时,冷量衰减大幅度增加,制冷量衰减相对缓慢。通过实验测试获得不同大气压力下的空调制冷、制热衰减系数,希望对今后不同地区的暖通空调设计带来帮助,在今后的暖通设计中,要考虑气压变化对空调冷量和热量的影响。

4 结论

通过对空调设备在不同大气环境下的制冷和制热实验研究,获得不同海拔高度下的制冷量和制热量衰减系数,希望对低气压下的空调设计和选型带来帮助,让空调设备在高原上的应用越来越广泛,更加适应高原低气压环境。