空调器空气焓差法测量制冷_热_量方式及误差分析

Research and Exploration |研究与探索.监测与诊断焓差法空调制冷量测量不确定度分析曹晨，李宏哲，刘骏亚，于晓琳，张煜晨(合肥通用机械研究院，安徽合肥230031 )摘要：焓差法空调制冷量测量方法是当前对空调制冷量进行检测分析的重要方法。

焓差法主要测量空调制冷运行过程 中温度、压力和流量的三个重要指标，并且对空调的制冷效果进行评判。

其中，空调制冷空气焓差检测受到外在条件的影响，存在不确定性。

本文从焓差法空调制冷测量检测的方法运用特点进行分析，提出几点有利于提升测量准确度的可行性建议。

关键词：焓差法；空调制冷；测量方法；不确定度中图分类号：TU831 文献标识码：A文章编号：1671-0711 (2017) 01 (下）-0072-021空调制冷焓差法测算分析与技术实现焓差法空调测量不确定度的影响因素角度。

其 中，在空调制冷数值测算活动中，空调制冷标准不 确定度分量受到人为操作的影响比较大。

焓差值分 析中不确定度来源分析中，人为操作带来的误差发 生比例最高。

除此之外，在焓差值空调制冷量测算 活动中，室内外测温度、湿度的波动情况，对空调 制冷量的测算也会造成较大影响。

空调制冷活动中，蒸发器和冷凝器对温度的变 化比较敏感，采用焓差法对制冷量进行测量，考虑 到温度不规则起伏对于压缩机的影响，将不确定度 进行排除，从而得到更加精准的实验数值。

在空调 能量转化模式中，房间最后实现降温完全是由冷空 气供应决定的。

冷空气供应越充足稳定，室内的降 温效果越高。

监测人员应该采集单位时间内房间温 度数值变化情况，温度数值的变化是否呈现出均匀 下降的态势，判断空调制冷运转状况是否稳定。

为了降低空调制冷测量不确定度，可以采用多 次、多点测量取平均值的方法，提升测量工作的覆 盖范围。

积极使用紧密程度更高的测量仪器设备，从而在技术实现上将可能影晌测量不确定度的因素 排除。

积极引进国外先进的数据测量与分析系统，结合本地的环境变化因素进行分析，设计出精准程 度更高的焓差值测量系统方法。

空调能力测试焓差法制冷量和制热量的手工测量计算Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998七、焓差法制冷量和制热量的手工测量与计算说明用本节所介绍的方法进行测量记录与计算是一种简化的方法，在实际操作中非常实用。

它可以用来对制冷量和制热量进行初步计算，也可对电脑输出的结果进行大致上的校核。

制冷量、制热量试验数据记录表试验系统在额定制冷工况条件下或额定制热工况条件下运行稳定后，应每隔5分钟记录一次数据，整个试验过程应记录七次。

原始数据记录表格推荐如附表1。

循环风量测量与计算试验系统运行稳定后开始进行循环风量测量，首先校正测量装置静压。

调节测量装置辅助风机转速（通过给定变频器频率调节），使静压箱与环境大气压压差为0。

然后测量喷嘴前后静压差，（每5分钟测量一次，如果某次测量结果与上一次有较大差别，应重新校正静压），并做好记录。

风量计算如下：采用1个Φ100喷嘴＊：qA=×10-3√hp （M3/s）(1)采用1个Φ150喷嘴＊：qA=×10-3 √hp （M3/S）（2）式中：hp—喷嘴前后静压差Pa.多个喷嘴测量，风量为每个喷嘴计算风量之和。

制冷量的计算1.4.1 焓差计算△h=hi-ho (KJ/Kg)（3）式中：△h—被试空调器（机）室内侧进出风焓差hi—被试空调器（机）室内侧进风焓值（KJ/Kg），由测试所得七次进风的平均湿球温度查下图得。

ho—被试空间调器（机）室内侧出风焓值（KJ/kg），由测试所得七次出风的平均湿球温度查下图得。

1.4.2 制冷量计算制冷量按公式（4）计算：Qr= QA.△h+QL (W) （4）式中：Qr—实测额定制冷量（W）QA—实测循环风量值（M3/S），由式⑴～（2）得。

△h—实测进出风焓差值（KJ/Kg），由式（3）得。

QL—风量测量装置的漏热量（W），由式⑿得。

1.4.3 性能系数（COP值）性能系数按公式（3）计算：P=Qr/Pi（5）式中：P—性能系数Qr—制冷量（W），由公式（4）得Pi—实测额定制冷量时被试机的总输入功率（W）。

家用空调焓差法测量制热量的不确定度分析摘要：介绍了焓差法空调测试系统及原理，分析了焓差法空调测试过程中各个分量的不确定度来源以及评定方法，并以实验数据为基础，对具体的实验数据进行了分析计算。

从中可以看出影响焓差台不确定度的主要因素，为减小焓差法测试结果的不确定度提供了关注方向。

关键词：焓差法空调制热量不确定度Uncertainty analysis of enthalpy difference method for measuring heating capacity of household air conditionerYue Qing-Xue Yang Jin-Yuan（Gree Electric Appliances,Inc.of Zhuhai，Zhuhai Guangdong 519000）Abstract: This paper introduces the air conditioning test system and principle of enthalpy difference method, analyzes the sources of uncertainty and evaluation methods of each component in the air conditioning test process of enthalpy difference method, and analyzes and calculates the specific experimental data based on the experimental data. It can be seen that the main factors affecting the uncertainty of enthalpy difference table provide a focus for reducing the uncertainty of enthalpy difference test results.Key words: Enthalpy difference method Airconditioner Heating capacity Uncertainty0引言：测量不确定度是测量系统最基本也是最重要的特性指标，是测量质量的重要标志。

空气焓差法计算制冷量根据焓差法测量制冷能力原理，用焓差法测定时，就是在被测空调器的进、出口气流中设置干、湿球温度计，并在空调器出风口装设风量测量装置。

空调器进口空气参数由空气再处理设备，或房间空调设备控制，以维持室内工况。

待工况稳定后，即可对空调器的进、出口空气参数及通过空调器的风量进行测定。

国家标准GB/T7725－1996给出的制冷量的计算公式为：12()(1)L I I Q X υ⋅-=⋅+ (1) 式中：Q ——空调器制冷量，kW ；I 1——空调器室内侧回风空气焓值，kJ/kg （干空气）；I 2——空调器室内侧送风空气焓值，kJ/kg （干空气）；L ——空调器室内侧测点的风量，m 3/s ；υ——测点处湿空气比容，m 3/kg ；X ——测点处空气绝对湿度，kg/kg （干空气）。

上述5个参数均不是直接测量量，它们需要通过直接测量量：蒸发器进风干球温度、蒸发器进风相对湿度、蒸发器出风干球温度、蒸发器出风相对湿度、冷凝器进风干球温度以及大气压力计算得出。

①水蒸气的饱和压力Ps （Pa ）由经验公式可得温度t （℃）对应的水蒸气饱和压力Ps 为:3816.44133.332exp 18.3036227.02S P t ⎧⎫=⨯-⎨⎬+⎩⎭ (2) 由式(2)可求出蒸发器进风温度TE1、蒸发器出风温度TE2分别对应的水蒸气饱和压力P S 1、P S 2，单位为Pa 。

②水蒸气的分压力P V （Pa ）若已知相对湿度ϕ，则水蒸气的分压力P V 为：V S P P ϕ=⨯ (3) 由式（3）可求出蒸发器进风相对湿度FE1、蒸发器出风相对湿度FE2分别对应的水蒸气分压力P V 1、P V 2，单位为Pa 。

③含湿量X （kg/kg （干空气））未饱和空气和饱和空气的含湿量均可由下式计算：0.622V VP X P P =- (4) 由式（4）可求出蒸发器进风含湿量X1、蒸发器出风含湿量X2，单位为kg/kg (干空气）。

影响空调器试验结果的主要因素及操作细节试验空调器本身及设备精确度漂移等因素外，人为误操作是影响空调器测试结果的主要原因，分析之原因主要有两个方面：即试验机器的安装和运行问题与实验室设备的误操作。

一：试验机器的安装和运行1：试验机器的位置⑴：空调器出风口距离试验室的任一表面的距离不能小于1.8m试验机的其它表面距离试验室的任一表面不能小于0.9m，如果距离过小会影响冷凝器的热交换，影响测试的结果。

⑵：试验机器的真空度试验机器在试验之前要抽真空，真空度应在10Pa以下如有空气混入试验机器中，空气会在冷凝器U型管内表面形成气膜，降低了冷凝器的传热效果，引起排气、吸气温度升高，致使制冷功率增加，制冷量降低。

所以抽真空的方法一定正确,方法如下：①每个星期校验真空表②检查真空泵用连机管是否有堵塞现象，如完全堵塞在抽真空时会造成假象，误以为抽的是机器的真空，其实只是抽的真空泵的软管内部的真空。

③在抽完真空后，一定要先打开细阀再关闭，在联机管内部形成一定的压力后拧下接头，这样就不至于渗入空气影响测试结果。

⑶：联机管的使用与检查①在连机之前要检查联机管有没有折的现象，尤其在穿墙孔处，如细管折的程度很严重的话，就相当于增加了节流的强度，也会引起排气、吸气温度的升高，导致制冷量的偏离，误导研发人员。

②检查管内是否清洁，是否有异物。

如由此现象则一定要清除干净，或者更换新的联机管，否则的话会堵塞毛细管，严重的会损坏压缩机影响测试结果。

③每次做完试验之后一定要把不用的联机管密封起来以免进入灰尘，试验室进行高低温转换时如不封管，在管内部也可能有冷凝水形成，冷凝水进入机器内部可能引起冰堵影响制冷效果。

⑷：截止阀的开度抽完真空后一定要把截止阀完全开启，否则会影响实验效果，如细阀没有完全开启会造成制冷功率基本不变，制冷量有很大变化等其它问题。

⑸定频点这个问题主要是针对变频空调来讲的，不同的变频空调器定频的方式是不一样的，如果定频方式不正确，空调器就不按额定频率运行，从而测出的功率、制冷量都是不正确的。

七、焓差法制冷量和制热量的手工测量与计算1.1 说明用本节所介绍的方法进行测量记录与计算是一种简化的方法，在实际操作中非常实用。

它可以用来对制冷量和制热量进行初步计算，也可对电脑输出的结果进行大致上的校核。

1.2 制冷量、制热量试验数据记录表试验系统在额定制冷工况条件下或额定制热工况条件下运行稳定后，应每隔5分钟记录一次数据，整个试验过程应记录七次。

原始数据记录表格推荐如附表1。

1.3 循环风量测量与计算试验系统运行稳定后开始进行循环风量测量，首先校正测量装置静压。

调节测量装置辅助风机转速（通过给定变频器频率调节），使静压箱与环境大气压压差为0。

然后测量喷嘴前后静压差，（每5分钟测量一次，如果某次测量结果与上一次有较大差别，应重新校正静压），并做好记录。

风量计算如下：采用1个Φ100喷嘴＊：qA=9.767×10-3√hp （M3/s）(1)采用1个Φ150喷嘴＊：qA=21.97×10-3 √hp （M3/S）（2）式中：hp—喷嘴前后静压差Pa.多个喷嘴测量，风量为每个喷嘴计算风量之和。

1.4 制冷量的计算1.4.1 焓差计算△h=hi-ho (KJ/Kg) （3）式中：△h—被试空调器（机）室内侧进出风焓差hi—被试空调器（机）室内侧进风焓值（KJ/Kg），由测试所得七次进风的平均湿球温度查下图得。

ho—被试空间调器（机）室内侧出风焓值（KJ/kg），由测试所得七次出风的平均湿球温度查下图得。

1.4.2 制冷量计算制冷量按公式（4）计算：Qr=1234.5 QA.△h+QL (W) （4）式中：Qr—实测额定制冷量（W）QA—实测循环风量值（M3/S），由式⑴～（2）得。

△h—实测进出风焓差值（KJ/Kg），由式（3）得。

QL—风量测量装置的漏热量（W），由式⑿得。

1.4.3 性能系数（COP值）性能系数按公式（3）计算：P=Qr/Pi （5）式中：P—性能系数Qr—制冷量（W），由公式（4）得Pi—实测额定制冷量时被试机的总输入功率（W）。

焓差法测试汽车空调系统制冷量*摘要:通过介绍焓差法进行空调系统制冷量测试的工作原理、技术要求、试验工况等内容，使读者能够对焓差法测试制冷量有大致的了解；另外通过一个实例进行计算分析，旨在对专业技术人员作抛砖引玉之用。

[关键词]制冷量；焓差法制冷量是空调系统最重要的参数之一，指单位时间内蒸发器从空气中吸收的能量。

对于空调系统制冷量的测试方法有空气焓差法，风管热平衡法、房间热平衡法和房间型量热计等多种形式。

其中风管热平衡法和房间热平衡法只能进行静态实验，而采用房间型量热计时，空调器凝结水的温度（即焓值）不能实现测试（凝结水在空调器内部发生），所以一般在设备验收时都不采用以上三种方法。

空气焓差法不仅能进行静态实验来测试汽车空调的制冷能力和制热能力，同时能进行非稳态（动态）性能的实验（包括风机性能测试），并且由于汽车空调器实际工作情况的需要测定间歇启／停状态下空调器的制冷量和输入功率，因此必须采用空气焓差法进行测试。

而且应用了空气焓差法试验装置后，可以对空气干、湿球温度、风量以及汽车空调器的输入功率等参数进行连续、频繁的采样测量，因而可以确定空调器制冷量或供热量以及输入功率等随时间变化曲线，满足动态工况的测试要求。

空气焓差法可作为汽车空调和房间空调的检测装置和设计开发的重要手段。

空气焓差法实验需要两个相邻的房间，一个作为室内侧小室，一个作为室外侧小室，两个试验小室的空气状态在试验机组和空气再调节机组的共同作用下，应该能保持在试验条件规定的范围内，通过空气取样装置分别测量汽车空调蒸发器送、回风口空气的干球及湿球温度以计算相对湿度，即可得到取样截面处的空气状态，求出送、回风空气间的焓值和焓差。

同时测量蒸发器进出风空气的压力和绝对湿度，即可得到测点处湿空气的比容，另一方面，测量了经过蒸发器的风量。

最后由蒸发器进出风口空气的焓差、通过蒸发器的风量、蒸发器进风口的比容和蒸发器进风口的绝对湿度，通过国家标准GB/T 7725-1996给出的制冷量计算公式即可得到汽车空调器的制冷量。

探究空调器制冷量测试方法摘要：目前测试空调器制冷量的主要方法为热平衡法和空气焓差法。

热平衡法是通过电热平衡制冷量，这其中利用了冷热平衡的原理。

故这个方法的优点为测试结果准确性高而缺点是所需时间长而适用范围小。

而空气焓差法是先测量出被试测空调器的风量和进出风的空气焓值，并根据公式计算出空调器的制冷量。

虽然这个方法的测试结果不够精确，但是它具有测试速度快和应用范围广的优点所以被广泛使用。

关键词：空调器；热平衡法；焓值法；制冷量；引言：在对房间的空调器的制冷量进行测量时，通常会使用房间型热计法和空气焓值法这两种方法之一进行测量。

在通常情况下，从原理上将两种方法对比，房间型量热计所测量的结果会更为准确。

在选择测量方法时，应以国际的标准化组织所推荐的方法和我国国家标准规定采用的方法为参考，根据具体情况并依照两种方法的特点以及使用范围选择出合适的测试方法。

并根据具体要求建造适合测量空调器制冷量的实验室。

一、空调器制冷量测试的基本方法空气焓值法和房间型量热计法是如今最常用的测量空调器制冷量的两种方法。

在这两种方法中，空气焓值法的试验装置有房间式、风洞式和环路式三种房间形式，而标定型和平衡环境型二种房间形式为房间型量热计法的试验装置类型。

这五种形式中，在试验室和生产企业使用的最为广泛的试验装置是风洞式空气焓值法和平衡环境型房间量热计这两种形式的试验装置。

（一）风洞式空气焓值法试验室基本测试原理在使用空气焓值法测量空调器制冷量时，需要测量空调器的送风参数、回风参数以及循环风量，并将这些测量值代入相关公式进行计算便可确定空调器的制冷能力。

风洞式空气焓值法的试验装置示意图如图1所示：图1 风洞式空气焓值法的试验装置空气焓值法进行测试时，需要在两个相邻的房间进行测试，一个房间对室内进行测试，一个房间对室外进行测试。

空调器和空气处理器将共同作用于两个试验房间的空气状态，使两者均能符合GB/T7725-2004标准规定的试验条件的正常范围。

焓差法计算空调制冷制热除湿量解释说明1. 引言1.1 概述空调作为现代生活中不可或缺的家电设备，其在调节室内温度、湿度和空气质量方面发挥着重要作用。

空调的制冷、制热和除湿能力是评估其性能优劣的关键指标。

然而，在实际工程应用中，准确计算空调的制冷、制热和除湿量并不简单，需要依赖一定的计算方法和理论基础。

1.2 文章结构本文主要围绕焓差法计算空调的制冷、制热和除湿量展开讨论。

首先会介绍该方法在计算制冷量时的理论基础和具体计算方法，并探讨其应用与限制。

接下来，将深入分析焓差法在计算制热量时的原理，并详细说明相应的计算过程，同时给出实际应用案例以帮助读者更好地理解这一方法。

最后，我们将重点关注焓差法在计算除湿量方面的应用，并阐述除湿原理、评估除湿效果的指标以及提高除湿效率的方法。

1.3 目的本文旨在通过对焓差法计算空调制冷、制热和除湿量的介绍和分析，帮助读者深入理解该方法的原理和应用。

通过对焓差法计算模型的全面探讨，读者可以更好地评估空调性能，并为实践应用提供相关建议。

最终，我们期望能够提高相关从业人员对于空调性能计算方法的认识，促进空调行业的科学发展。

2. 焓差法计算空调制冷量2.1 理论基础焓差法是一种常用的计算空调制冷量的方法。

其基本原理是根据空气经过蒸发器前后的热量变化来计算制冷量。

蒸发器是空调中实现制冷效果的主要部件，当空气通过蒸发器时，其中的潜热被吸收，使得周围环境温度降低，从而达到制冷效果。

2.2 计算方法焓差法计算空调制冷量的基本公式为：Q = m * (h1 - h2)其中，Q表示制冷量，m表示空气的质量流率，单位为kg/s；h1和h2分别表示进入蒸发器前和后的空气焓值，单位为J/kg。

要进行焓差法计算，在实际应用中需要测量或获得以下参数：- 空气流经过蒸发器前后温度差Δt（摄氏度）；- 空气进入和离开蒸发器前后相对湿度RH（%）；- 空气进入和离开蒸发器前后绝对湿度ω（kg/kg干空气）。

焓差I室测量空调器制冷量不确定度1.测试原理焓差法实验室是通过测试间环境工况调节系统使放置被测空调器的测试间的温度和湿度达到相关标准规定的稳定值，然后对空调器的送风参数、回风参数以及循环风量进行测量，用测出的风量与送风、回风焓差的乘积确定空调器的制冷能力。

2.测试对象本公司的分体式空调器ZE36H.以该机的某次抽检测量结果为例进行不确定度计算。

该次测试结果的数据另见附页。

3.数学模型式中：Φ—空调器室内侧总制冷量，Wq —空调器室内测点的风量，m3／sh a1 -空调器室内回风空气焓值,J／kgh a2 -空调器室内送风空气焓值，J／kgV n -喷嘴处空气比容，m3/kgW n—喷嘴处的含湿量,kg／kg(a)Φl-受风室漏热量，Wb、c—为校正系数，其中b＝1。

0249，c＝135.86考虑到环境条件波动、不同试验人员包纱布等其它因素对制冷量的影响，所以将模型转化为：式中:Φe——环境条件波动、不同试验人员包纱布等其它因素影响的影响量，W.4.传播系数（灵敏系数）C1＝4。

19×103C2＝26.6416×103C3＝3。

388×103C4＝0.158C5＝0。

158C6＝＝C7＝＝15.6.1)喷嘴处空气比容引起的不确定度分量u1由热力学公式，PV=mRT可以推出：其中,t n:表示喷嘴前的风温，℃；P n：表示喷嘴前的压力,Pa＝0。

0029 ＝－0.000008根据校准证书，喷嘴前测风温的铂电阻其测量结果的扩展不确定度为U＝0。

04℃，其中k＝2.所以其标准不确定度℃。

喷嘴前的压力测量仪器的扩展不确定度为U＝20，其中k ＝2,所以u pa=20/2=10Pa所以u1＝0. 098×10-3m3/kg2)风量引起的不确定度分量u2风量的计算公式为:＝其中，A：表示喷嘴的面积,m2Dn:表示喷嘴的直径，mPv：表示喷嘴前后的静压差，Pa由公式知，造成风量误差的主要来源是喷嘴前后的静压差Pv和喷嘴处的空气比容Vn。

空调焓差实验室测量不确定度概述空调焓差是空调运行的一个重要指标，也是影响空调性能的关键因素之一。

空调焓差实验室是对空调性能指标进行测量的重要场所，因此，对于实验室测量的不确定度，需要进行详细分析和评估，才能得到可靠的测量结果。

空调焓差实验室的测量方法空调焓差实验室的测量是利用湿度和温度来进行的。

通过在进入空调前和在出空调后测量空气的温度和湿度，可以计算出空调的焓差值。

空调焓差实验室的测量方法分为两种：直接法和间接法。

直接法直接法是指测量空气在进入和出空调后的焓值差，并计算出空调的焓差值。

焓差值是指空气在进入空调前和在出空调后压缩或膨胀过程中的能量增量和热量减量之和。

直接法需要采用复杂的测量设备，如湿度温度计和热量计等。

间接法间接法是指通过测量空气在进入和出空调前后的温度和湿度来计算焓差值。

此方法比直接法简单，只需要使用较为简单的温度计和湿度计等设备，即可得到空调的焓差值。

测量不确定度的评估方法测量不确定度是指测量结果中的不确定部分。

在空调焓差实验室测量中，由于测量条件的复杂性和设备的不确定性等多种因素，导致测量结果中包含一定的不确定度。

因此，评估测量不确定度是非常必要的。

评估测量不确定度的方法有以下几种：标准偏差法标准偏差法是指根据一定的统计学原理，通过平均值和标准差来评估测量结果的不确定度。

具体做法是测量多次得到多组数据，然后根据公式求出平均值和标准偏差，最终得出测量结果和其不确定度。

扩展不确定度法扩展不确定度法是考虑到各种因素对测量结果的影响因素，将其加以考虑并计算其不确定度规模的方法。

该方法同样采用多次测量，但需要考虑多种不确定因素对测量结果的影响，并对其进行评估。

空调焓差实验室测量不确定度是评估空调性能和实验结果正确性的关键性因素。

实验者需要选择合适的测量方法，并对测量结果进行详细评估，以确保得到准确、可靠和可信的实验结果。