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2013年中級(jí)質(zhì)量工程師考試:變頻空調(diào)器的檢測(1)

發(fā)表時(shí)間:2012/11/6 10:54:55 來源:互聯(lián)網(wǎng) 點(diǎn)擊關(guān)注微信:關(guān)注中大網(wǎng)校微信
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安全測試:

房間空調(diào)器安全檢測依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是GB4706.32和GB4706.1,(對(duì)應(yīng)于IEC60335-1和IEC335-2-40)。其中,變頻和定頻空調(diào)檢測有較大區(qū)別的有以下章節(jié):輸入功率、發(fā)熱、泄漏電流、非正常及壓縮機(jī)堵轉(zhuǎn),下面以輸入功率和發(fā)熱為例作簡單闡述。

——輸入功率

作過空調(diào)器檢測的人都知道,空調(diào)器試驗(yàn)的環(huán)境工況對(duì)空調(diào)器的檢測結(jié)果有決定性的影響。對(duì)定頻空調(diào),就輸入功率來說,在制冷運(yùn)行狀態(tài)下,一般是室內(nèi)室外工況溫度越高,則輸入功率越大。所以,測試時(shí),一般將環(huán)境工況設(shè)定在最大制冷運(yùn)行工況(室內(nèi)干球32℃/濕球23℃,室外干球43℃/濕球26℃),空調(diào)器設(shè)定為高風(fēng),通風(fēng)格柵設(shè)為最通風(fēng)的狀態(tài),運(yùn)行至穩(wěn)定??諝庵茻釙r(shí)情況如果沒有輔助電加熱,情況和制冷基本一樣,環(huán)境工況設(shè)定為最大運(yùn)行制熱工況(室內(nèi)干球27℃/濕球24℃,室外干球24℃/濕球18℃),空調(diào)器設(shè)定為低風(fēng),通風(fēng)格柵設(shè)定為最不利通風(fēng)狀態(tài),運(yùn)行至穩(wěn)定。如果帶有輔助電加熱,除了上述試驗(yàn)外,還要增加以下試驗(yàn):將環(huán)境工況降低至輔助電加熱能同時(shí)啟動(dòng),但室內(nèi)的溫度不能低于室外的溫度,運(yùn)行至穩(wěn)定。而對(duì)變頻空調(diào)則不一樣。變頻空調(diào)器采用模糊控制技術(shù),當(dāng)剛啟動(dòng)時(shí),一般會(huì)以最大的能力輸出以達(dá)到迅速達(dá)到目標(biāo)溫度的目的,但是,出于對(duì)系統(tǒng)的保護(hù),變頻空調(diào)器同時(shí)采集系統(tǒng)的壓力(如吸、排氣壓力),溫度(如冷凝器、蒸發(fā)器溫度)和電流(如壓縮機(jī)電流)等參數(shù),對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控,所以,啟動(dòng)時(shí)的大功率的輸入一般只會(huì)持續(xù)十多分鐘或半小時(shí),圖一是一種比較典型的曲線。正常制冷運(yùn)行中,當(dāng)室外的溫度升高時(shí),壓縮機(jī)的負(fù)荷加大,排氣溫度、壓力,壓縮機(jī)輸入電流都將增加,當(dāng)負(fù)荷增加到一定的程度時(shí),變頻空調(diào)出于系統(tǒng)保護(hù)的需要,會(huì)降低輸出頻率和電壓,從而降低輸入功率,故室外工況越惡劣時(shí),功率往往不是所求的值。制熱運(yùn)行中,當(dāng)室外的溫度降低時(shí),由于系統(tǒng)的負(fù)荷下降,如果設(shè)定的溫度和目標(biāo)溫度較大,則空調(diào)器的輸入功率會(huì)在一定的溫度范圍內(nèi)增大。其次,對(duì)定頻空調(diào)而言,遙控器對(duì)目標(biāo)溫度的設(shè)定只要低于環(huán)境溫度,在穩(wěn)定的工況中將會(huì)持續(xù)地、穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn);而變頻空調(diào)則不同,設(shè)置不同的溫差將會(huì)有不同的輸出,從而導(dǎo)致空調(diào)的輸入功率不同。從以上的敘述可知,變頻空調(diào)的檢測存在很大的未知性,為了得到正確的結(jié)果,一方面需要和制造商進(jìn)行良好的溝通,另一方面,需要檢測人員積累豐富的經(jīng)驗(yàn),必要時(shí),要先分析各種可能的情況,分別進(jìn)行檢測。

——發(fā)熱

影響發(fā)熱的主要是熱傳遞和自身的發(fā)熱,被測部位的最終溫度取決于這兩方面的綜合作用結(jié)果。一接線端子的溫升為例,當(dāng)變頻空調(diào)在最大運(yùn)行工況運(yùn)行時(shí),由于環(huán)境溫度較惡劣,此時(shí),壓縮機(jī)的溫度,冷凝器和蒸發(fā)器的溫度,環(huán)境的溫度都比較高,熱傳遞的影響是比較顯著的;當(dāng)變頻空調(diào)在最大輸入電流的工況下運(yùn)行時(shí),自身的發(fā)熱達(dá)到了最高的程度,影響的實(shí)際大小取決于端子的容量選擇和實(shí)際接觸的好壞。實(shí)際測量中,發(fā)熱最嚴(yán)酷的點(diǎn)有可能是這兩點(diǎn)中間的任意一個(gè)點(diǎn);對(duì)于不同的部件,這一點(diǎn)又是不同的,這樣,就可能會(huì)測量很多個(gè)點(diǎn),工作量非常大,檢測機(jī)構(gòu)在實(shí)際的工作中是很難做到的。解決的辦法就是使用廠家推薦的點(diǎn),然后在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行驗(yàn)證。

——性能測試

房間空調(diào)器性能檢測依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T7725,對(duì)應(yīng)于ISO5151,和定頻空調(diào)相比,變頻空調(diào)存在較大區(qū)別的是以下項(xiàng)目:制冷量,制冷消耗功率,能效比EER;制熱量,制熱消耗功率,性能系數(shù)COP;最大運(yùn)行制冷;最小運(yùn)行制冷;熱泵最大運(yùn)行制熱;熱泵最小運(yùn)行制熱;噪聲。另外,變頻空調(diào)的某些特點(diǎn)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)還無法反映,如快速制冷、快速制熱功能,控溫準(zhǔn)確,抗干擾強(qiáng),柔性啟動(dòng),寬電適用性等。下面著重從節(jié)能,控溫準(zhǔn)確,抗干擾等方面做一些探討變頻空調(diào)節(jié)能的主要原因是:電機(jī)的效率提高(交流變頻采用三相電機(jī),直流變頻采用直流電機(jī),效率高過普通的單相異步電機(jī));系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)匹配,是系統(tǒng)總是處于良好的匹配狀態(tài);部分負(fù)荷時(shí),相對(duì)擴(kuò)大的換熱器,降低了冷凝溫度,提高了蒸發(fā)溫度;沒有停機(jī),避免了系統(tǒng)平衡重新建立的浪費(fèi),同時(shí)也避免了溫度波動(dòng)較大從而產(chǎn)生的浪費(fèi)。但變頻空調(diào)的節(jié)能不是絕對(duì)的,圖二是普通空調(diào)和變頻空調(diào)在不同的負(fù)荷時(shí)的耗電情況,在交點(diǎn)右邊是變頻空調(diào)比普通空調(diào)更耗電,左邊是省電,所以,變頻空調(diào)省電的前提是正確的選擇容量。

目前測試變頻空調(diào)器的制冷量的方法有兩種。一種是針對(duì)有鎖死頻率功能的空調(diào)器的,空調(diào)器制造商設(shè)計(jì)空調(diào)時(shí),一般有一個(gè)頻率點(diǎn)是針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)工況,綜合考慮了制冷能力,消耗功率,能效比的,我們暫且稱此點(diǎn)為最優(yōu)點(diǎn),制造商為了測試方便,在程序上添加了能鎖死在此頻率的功能,那么,測試時(shí),可以將頻率鎖死在此點(diǎn)上。如果程序上沒有鎖死的功能,則當(dāng)環(huán)境工況一定時(shí),必定有一個(gè)最佳的溫差能使空調(diào)器的制冷能力、消耗功率、能效比EER在此工況下整體最優(yōu)化,制造商一般都會(huì)有此資料,這樣,測試時(shí),可以將溫差設(shè)置為該值進(jìn)行測量。上述兩種方法的優(yōu)點(diǎn)是:能夠在現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)下測量,同時(shí)又能反映空調(diào)系統(tǒng)的匹配性能,但是這兩種測試方法無法反映變頻空調(diào)在低負(fù)荷時(shí)及不停機(jī)時(shí)的省電性能。

怎樣體現(xiàn)變頻空調(diào)的省電性能,ISO標(biāo)準(zhǔn)沒有相應(yīng)的考核方法。我們可以參考美國ARI標(biāo)準(zhǔn)和日本JIS標(biāo)準(zhǔn)的季節(jié)能效比方法,但是要考慮中國的地理氣候,房屋結(jié)構(gòu)以及遼闊的地域特性。GB/T 7725標(biāo)準(zhǔn)修訂組正在按此思路制定具體的辦法,限于篇幅,不在此做論述。

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