容积式制冷机组性能测试的一种改进实验装置

　　1 前言

　　房间型量热计法是测定容积式压缩机组制冷能力的重要方法，是国际标准化组织推荐[1]并已为我国所采用的标准方法[2]。就目前而言，国内外绝大多数容积式制冷压缩机组的测量都是基于房间量热计法。实践表明，房间量热计是一种有效地实验方法，但也发现一些不足之处，简述如下:

　　(1) 房间型量热计需要高精度的恒温冷水水源和水流量计，测控要求高，工况稳定时间长。对此孙秀红[3]、高晓丽[4]和郑毅穗[5]等分别对房间量热计的测试精度和控制进行了分析和改进。

　　(2) 无法对制冷量低于 2000W 的房间空调器进行正常检测[6]。

　　(3) 测试设备初始投资大，能耗高。一套平衡型房间量热计的建设费用将达到 200 - 800 万元，是生产企业的一大投入。

　　(4) 由于测试参数较多导致测试的制冷量不确定度较大。

　　鉴于上述情况，本文提出了一种容积式制冷机组的改进实验装置。以丹弗斯产的某一容积式制冷压缩冷凝机组为例进行实验，运行效果良好，可以为当前容积式制冷机组的测定提供一定的参考。

　　2 热泵系统改进实验装置

　　改进实验装置的实验室由主测量室和空气处理通道组成，采用了设备间形式，将空气处理设备放置在主室后部的封闭式建筑通道中，处理室内的循环空气达到设计的温度参数。

　　图1 给出了试验室的结构布置图。其中，空气处理设备主要包括工作机组蒸发器、电加热器和工作风机等; 主室内置放被测机组，为其提供恒定的环境温度。图2 给出了房间量热计的主体部分的结构原理图，其中，被测制冷循环包括被测制冷机组及其配套蒸发器、热力膨胀阀和过冷器等，其中蒸发器的面积是可以调节的，可以根据所测制冷机组制冷量的不同，调节蒸发器的面积大小。工作制冷循环为测量室提供冷量，处理循环空气到设计工况，主要包括工作制冷机组及其蒸发器、热力膨胀阀等。其中工作制冷循环节流阀后的一部分制冷剂用于过冷被测制冷循环的冷凝液，充分保证被测制冷系统的冷凝液全部是液体。室内风系统循环流程为: 室内回风先经过被测机组蒸发器，由它承担空气降温处理设备的部分冷量，进行回风的第一步冷处理，然后进入回风通道，由电加热器加热到一定的温度，再经过工作机组的蒸发器处理达到送风的温度要求，由回风通道的项部风机带动，通过假顶的孔板向恒温室均匀送风。循环风与恒温室内被测机组的冷凝器进行换热，带走被测机组的热量之后，再到空气处理通道内进行循环处理。通过空气的循环，及时地带走室内的热量，使室内温度保持在恒定的温度。