高精度空调能力试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高精度空调能力试验装置，其包括具有加热和冷却热交换器、加热电加热器、调节温度微小幅度变化加热器、加湿电加热器和调节湿度微小幅度变化加热器的空气再处理机组；所述中央演算装置具有高精度型干球温度和湿球温度检测装置；除干扰单元；稳定控制单元，用于使环境空间工况由未达到稳定状态变为达到稳定状态；微小幅控制单元，用于使所述环境空间的温度实测值在温度设定值范围内做周期性波动；变化象限判断单元；周期平均演算单元。本发明专利技术通过上述技术方案使得控制环境温度和湿度在±0.01K范围以内，并且以目标值为中心周期性波动；所测试的空调器能力值准确、一致性高；运行周期短，减小了实验室运行成本。

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.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空调器能力测试领域，尤其涉及一种高精度空调能力试验装置。
技术介绍
空调能力试验装置主要有两种：一种为空气焓值法试验装置，另一种为平衡环境型量热计试验装置。空气焓值法试验装置采用的是空气焓差法进行测试，其结构如图1所示。测试时，先调节试验装置中室内侧和室外侧各自的空气再处理机组，对应使室内侧和室外侧各自的干球温度和湿球温度达到所规定的环境条件，环境条件稳定后，通过测试空调器的进风干球温度和进风湿球温度以及空调器的出风干球温度和出风湿球温度，计算出空调器进风和出风的焓差；通过空气焓值法试验装置中的风量测量装置控制辅助风机的转数，使得空调器的出风口的静压为零，然后测量设置在出风气流所通过的位置上的喷嘴的前后压差，计算出空调器的风量(即利用喷嘴前后压差计算出空调器的风量)。通过焓差和风量可以计算出空调器的制冷能力和制暖能力。平衡环境型量热计试验装置采用的是平衡环境型量热计法进行测试，其结构如图2所示。测试时，先调节装置中套间、室内侧隔室和室外侧隔室各自的空气再处理机组，对应使套间和室内隔室、室外隔室各自的干球温度和湿球温度达到所规定的环境条件，然后根据被测空调器的能力和凝结水量(除湿量)与室内侧隔室中的空气再处理机组的加热量(风机等有功率的设备)和加湿量来计算空调器的能力。虽然空气焓差法试验装置的加热器和加湿器在运转时全部设定为ON，由调节器控制输出比例，但是加热器和加湿器的输出能力的最小分辨率并不好。平衡法试验装置一般分为粗控加热器和精控加热器，但试验装置的环境温度和湿度的控制方法通过PID控制方式进行。在PID控制方式中，当温度接近目标值时，尽可能地使温度接近设定值并进行稳定控制，工况并未出现周期性的变化，且所控制的工况为±0.05℃～±0.1℃，无法实现精确控温。在进行能力测试前，需满足稳定性判定条件，例如空调器性能标准GB/T7725《房间空气调节器》及ISO5151：2010《Non-ductedairconditionersandheatpumps-Testingandratingforperformance》中规定的空调器能力测试的稳定性判定条件：所测试的干球温度的算术平均值与设定值的偏差应在±0.3℃以内，所测试的湿球温度的算术平均值与设定值的偏差应在±0.2℃以内；所测试的干球温度的最大值与设定值的偏差应在±0.5℃以内，所测试的湿球温度的最大值与设定值的偏差应在±0.3℃以内。在现有的控制方式中，由于无法实现在采集期间内各个周期中工况出现周期性变化，因此在上述空调器性能标准中，采集期间规定为每5分钟一个周期，采集7个周期35分钟，以避免测量时出现的变动。因此，测量周期比较长。目前，在进行空调器能力测量时，即使稳定性满足了标准的要求，在该稳定温度区域内，测量结果也会出现各种可能性，虽然在容许范围内，但是会导致所测试的空调器能力波动较大、测量结果的一致性较差。可能性的测量结果(即在试验的设定值的上限值以下、在下限值以上，且在容许范围内)如图3的①～④所示，在图3中，①和②所示曲线表示：在容许范围内而稳定的温度的平均偏差较大。③所示曲线表示：虽然在设定值附近接近设定值，但温度变化在温度控制器的检测之外，为在控制范围外的变化曲线。虽然在设定值附近，但低于设定值，即使平均化，也会与设定值有差异。通过调整温度控制器的控制常数，可设定为④的变化曲线。然而，目前的控制理论中，以偏差为零，且不随时间变化的环境为目标，因此容易想到控制是存在极限的。因此，利用目前的空调能力试验装置，测量的空调能力变动较大，一致性较差，测量周期较长。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种高精度空调能力试验装置，其包括：空气再处理机组和中央演算装置；所述空气再处理机组用于在所述中央演算装置的控制下将室内室和室外室的温度控制在设定值范围内；所述空气再处理机组包括：加热和冷却热交换器；由多个电加热器构成的可进行控制的加热电加热器；用于空气温度的微小幅度变化，且最小分辨率小于所述加热电加热器的最小分辨率的调节温度微小幅度变化加热器；由多个电加热器构成的可进行控制的加湿电加热器；用于空气湿度的微小幅度变化，且最小分辨率小于所述加湿电加热器的调节湿度微小幅度变化加热器；所述中央演算装置具有：在室内室和室外室分别配置高精度型干球温度检测装置，用于获取干球温度实测值；在室内室和室外室分别配置高精度型湿球温度检测装置，用于获取湿球温度实测值；除干扰单元用于对所述高精度型干球温度检测装置和高精度型湿球温度检测装置所检测出的温度进行除干扰；稳定控制单元，单元用于根据干球温度设定值与所述干球温度实测值和湿球温度设定值与所述湿球温度实测值控制所述加热器电加热器和所述调节温度微小幅度变化加热器的输出功率，以及所述加湿电加热器和所述调节湿度微小幅度变化加热器的输出功率，使环境空间工况由未达到稳定状态变为达到稳定状态，所述的稳定状态是指：环境的干球温度实测值和湿球温度实测值对应分别处于干球温度和湿球温度设定值范围内且持续预定时间；微小幅控制单元，用于当环境空间工况达到稳定状态后，根据干球温度设定值与所述干球温度实测值和湿球温度设定值与所述湿球温度实测值控制所述加热电加热器和调节温度微小幅度变化电加热器的输出功率以及加湿电加热器和调节湿度微小幅度变化电加热器的输出功率，以使所述环境空间的温度实测值和湿度实测值对应在所述干球温度设定值范围内和湿球温度设定值范围内做周期性波动；变化象限判断单元，用于根据温度的变化，设定四个象限：低于设定值，温度逐步上升的第一象限；高于设定值，温度逐步上升的第二象限；高于设定值，温度逐步下降的第三象限；低于设定值，温度逐步下降的第四象限，可对温度属于哪个象限进行判断；周期平均演算单元，用于运用单个周期平均演算，将所述变化象限判断单元的结果所在的某个象限开始到运行一个周期的象限为止的温度的平均值进行计算；其中，所述温度包括干球温度和湿球温度，对应的所述设定值包括干球温度设定值和湿球温度设定值。在如上所述的高精度空调能力试验装置中，优选地，所述微小幅控制单元还用于在稳定控制单元和微小幅控制单元之间进行切换；当环境空间工况未能达到稳定状态时，先启动稳定控制单元使环境空间的温度达到稳定状态，稳定状态持续到设定时间后再启动所述微小幅控制单元，使环境空间的温度做周期性微小幅波动。在如上所述的高精度空调能力试验装置中，优选地，所述微小幅度变化控制单元还用于在某个固定值的周期内，通过控制调节温度微小幅度变化电加热器和调节湿度微小幅度变化电加热器的功率，以达到干球温度和湿球温度的微小幅度变化。在如上所述的高精度空调能力试验装置中，优选地，所述中央演算装置还会分别对所述加热电加热器和所述调节温度微小幅度变化加热器以及所述加湿电加热器和所述调节湿度微小幅度变化加热器的输出功率进行修正和控制。在如上所述的高精度空调能力试验装置中，优选地，所述微小幅控制单元还会基于所述变化象限判断单元的结果来更改控制规则，使得稳定或上升或下降温度变化得以持续。在如上所述的高精度空调能力试验装置中，优选地，所述微小幅控制单元还会用于通过监视每个变化周期计算出的温度变化幅度，通过改变所述加热电加热器和所述调节温度微小幅度变化加热器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高精度空调能力试验装置，其特征在于：所述高精度空调能力试验装置包括：空气再处理机组和中央演算装置；所述空气再处理机组用于在所述中央演算装置的控制下将室内室和室外室的温度控制在设定值范围内；所述空气再处理机组包括：加热和冷却热交换器；由多个电加热器构成的可进行控制的加热电加热器；用于空气温度的微小幅度变化，且最小分辨率小于所述加热电加热器的最小分辨率的调节温度微小幅度变化加热器；由多个电加热器构成的可进行控制的加湿电加热器；用于空气湿度的微小幅度变化，且最小分辨率小于所述加湿电加热器的调节湿度微小幅度变化加热器；所述中央演算装置具有：在室内室和室外室分别配置高精度型干球温度检测装置，用于获取干球温度实测值；在室内室和室外室分别配置高精度型湿球温度检测装置，用于获取湿球温度实测值；除干扰单元用于对所述高精度型干球温度检测装置和高精度型湿球温度检测装置所检测出的温度进行除干扰；稳定控制单元，单元用于根据干球温度设定值与所述干球温度实测值和湿球温度设定值与所述湿球温度实测值控制所述加热器电加热器和所述调节温度微小幅度变化加热器的输出功率，以及所述加湿电加热器和所述调节湿度微小幅度变化加热器的输出功率，使环境空间工况由未达到稳定状态变为达到稳定状态，所述的稳定状态是指：环境的干球温度实测值和湿球温度实测值对应分别处于干球温度和湿球温度设定值范围内且持续预定时间；微小幅控制单元，用于当环境空间工况达到稳定状态后，根据干球温度设定值与所述干球温度实测值和湿球温度设定值与所述湿球温度实测值控制所述加热电加热器和调节温度微小幅度变化电加热器的输出功率以及加湿电加热器和调节湿度微小幅度变化电加热器的输出功率，以使所述环境空间的温度实测值和湿度实测值对应在所述干球温度设定值范围内和湿球温度设定值范围内做周期性波动；变化象限判断单元，用于根据温度的变化，设定四个象限：低于设定值，温度逐步上升的第一象限；高于设定值，温度逐步上升的第二象限；高于设定值，温度逐步下降的第三象限；低于设定值，温度逐步下降的第四象限，可对温度属于哪个象限进行判断；周期平均演算单元，用于运用单个周期平均演算，将所述变化象限判断单元的结果所在的某个象限开始到运行一个周期的象限为止的温度的平均值进行计算；其中，所述温度包括干球温度和湿球温度，对应的所述设定值包括干球温度设定值和湿球温度设定值。...

【技术特征摘要】
1.一种高精度空调能力试验装置，其特征在于：所述高精度空调能力试验装置包括：空气再处理机组和中央演算装置；所述空气再处理机组用于在所述中央演算装置的控制下将室内室和室外室的温度控制在设定值范围内；所述空气再处理机组包括：加热和冷却热交换器；由多个电加热器构成的可进行控制的加热电加热器；用于空气温度的微小幅度变化，且最小分辨率小于所述加热电加热器的最小分辨率的调节温度微小幅度变化加热器；由多个电加热器构成的可进行控制的加湿电加热器；用于空气湿度的微小幅度变化，且最小分辨率小于所述加湿电加热器的调节湿度微小幅度变化加热器；所述中央演算装置具有：在室内室和室外室分别配置高精度型干球温度检测装置，用于获取干球温度实测值；在室内室和室外室分别配置高精度型湿球温度检测装置，用于获取湿球温度实测值；除干扰单元用于对所述高精度型干球温度检测装置和高精度型湿球温度检测装置所检测出的温度进行除干扰；稳定控制单元，单元用于根据干球温度设定值与所述干球温度实测值和湿球温度设定值与所述湿球温度实测值控制所述加热器电加热器和所述调节温度微小幅度变化加热器的输出功率，以及所述加湿电加热器和所述调节湿度微小幅度变化加热器的输出功率，使环境空间工况由未达到稳定状态变为达到稳定状态，所述的稳定状态是指：环境的干球温度实测值和湿球温度实测值对应分别处于干球温度和湿球温度设定值范围内且持续预定时间；微小幅控制单元，用于当环境空间工况达到稳定状态后，根据干球温度设定值与所述干球温度实测值和湿球温度设定值与所述湿球温度实测值控制所述加热电加热器和调节温度微小幅度变化电加热器的输出功率以及加湿电加热器和调节湿度微小幅度变化电加热器的输出功率，以使所述环境空间的温度实测值和湿度实测值对应在所述干球温度设定值范围内和湿球温度设定值范围内做周期性波动；变化象限判断单元，用于根据温度的变化，设定四个象限：低...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅原作雄，
申请(专利权)人：中标能效科技北京有限公司，菅原作雄，南京澄智创意科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11