李同彪，陸磊，羅田彥，謝鴻璽，趙宗彬，包繼虎

（合肥通用機(jī)械研究院，安徽 合肥 230031）

美國(guó)空調(diào)供熱制冷工業(yè)協(xié)會(huì)(Air-Conditioning, Hea ting & Refrigeration Institute，以下簡(jiǎn)稱AHRI)對(duì)空調(diào)產(chǎn)品的性能認(rèn)證以其誠(chéng)信和為客戶服務(wù)的宗旨已成為在國(guó)際上很多地區(qū)享有盛名的品牌，相關(guān)產(chǎn)品如果沒有獲得AHRI空調(diào)產(chǎn)品的性能認(rèn)證，就很難在這些地區(qū)銷售，冷水機(jī)組作為工商業(yè)用空調(diào)中量大面廣的一類產(chǎn)品，是AHRI 性能認(rèn)證的重要部分，也是AHRI 認(rèn)證管理最成功的認(rèn)證產(chǎn)品之一。目 前AHRI 基 于 標(biāo) 準(zhǔn)550/590-2018(I-P) 《Performance Rating of Water-chilling and Heat Pump Waterheating Packages Using the Vapor Compression Cycle》( 以 下 簡(jiǎn) 稱550/590 (I-P)-2018) 和551/591-2018(SI)《Performance Rating of Water-chilling and Heat Pump Water-heating Packages Using the Vapor Compression Cycle》( 以 下 簡(jiǎn) 稱551/591 (SI)-2018) 對(duì)冷水機(jī)組進(jìn)行性能認(rèn)證，其中，標(biāo)準(zhǔn)550/590 (I-P)-2018用于針對(duì)北美市場(chǎng)(如美國(guó)、加拿大、墨西哥等國(guó))冷水機(jī)組的性能認(rèn)證，標(biāo)準(zhǔn)中采用英制單位制，而標(biāo)準(zhǔn)551/591(SI)-2018 用于針對(duì)其它地區(qū)冷水機(jī)組的性能認(rèn)證，標(biāo)準(zhǔn)中采用國(guó)際單位制，但隨著AHRI 冷水機(jī)組認(rèn)證的全球化推進(jìn)，目前擬申請(qǐng)AHRI 認(rèn)證的企業(yè)可以選擇550/590 (I-P)-2018或551/591 (SI)-2018 對(duì)其冷水機(jī)組性能進(jìn)行認(rèn)證。

AHRI 認(rèn)證的引入對(duì)中國(guó)冷水機(jī)組產(chǎn)品性能水平的提高起到了重要的促進(jìn)作用，國(guó)內(nèi)許多企業(yè)已申請(qǐng)或正在申請(qǐng)AHRI冷水機(jī)組認(rèn)證，盡管AHRI 標(biāo)準(zhǔn)550/590 (I-P)和551/591(SI)已對(duì)冷水機(jī)組性能測(cè)試的工況進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)范和要求，但在AHRI 冷水機(jī)組認(rèn)證執(zhí)行過(guò)程中，有企業(yè)相關(guān)人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的測(cè)試條款和要求理解上常出現(xiàn)歧義，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)目擊檢測(cè)結(jié)果與樣機(jī)提供的技術(shù)參數(shù)存在差異，給實(shí)際的產(chǎn)品開發(fā)能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求增加了不確定性，嚴(yán)重時(shí)可能對(duì)產(chǎn)品做出不合理的判定結(jié)論。基于此，本文將主要針對(duì)AHRI 標(biāo)準(zhǔn)551/591 (SI)中風(fēng)冷冷水機(jī)組的測(cè)試設(shè)備、測(cè)試方法進(jìn)行詳細(xì)分析，以幫助使用者更好的理解標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)測(cè)試設(shè)備和測(cè)試方法的規(guī)范和要求，確保檢測(cè)結(jié)果能準(zhǔn)確反映產(chǎn)品的真實(shí)性能。

1 空氣側(cè)測(cè)試描述

1.1 空氣取樣裝置

空氣取樣裝置包括取樣器、取樣耙、隔熱軟管，取樣耙通過(guò)隔熱軟管與取樣器連接，每個(gè)取樣器最多可連接4 個(gè)取樣耙，為了按比例將氣流分配到各個(gè)取樣耙，連接至同一個(gè)取樣器的各隔熱軟管長(zhǎng)度必須相同。取樣器內(nèi)部通常設(shè)置2 根溫度傳感器(通常選用鉑電阻溫度傳感器)以測(cè)量被試機(jī)的進(jìn)風(fēng)干球溫度，1 根用于試驗(yàn)測(cè)量，1 根用于校核，標(biāo)準(zhǔn)551/591 (SI)-2018 中并未對(duì)兩根干球測(cè)試溫度傳感器之間的測(cè)試偏差進(jìn)行規(guī)范，目擊測(cè)試時(shí)通常保證其測(cè)試偏差在±0.2℃范圍內(nèi)，當(dāng)被試機(jī)制冷量小于等于703kW 時(shí)，干球溫度傳感器每次測(cè)量的進(jìn)風(fēng)溫度必須控制在其取樣器平均干球溫度的±1.11℃范圍內(nèi)，當(dāng)被試機(jī)制冷量大于703kW 時(shí)，干球溫度傳感器每次測(cè)量的進(jìn)風(fēng)溫度必須控制在其取樣器平均干球溫度的±2.22℃范圍內(nèi)。對(duì)于空氣濕球溫度有要求的工況，取樣器內(nèi)部還需要設(shè)置兩根溫度傳感器以測(cè)量濕球，1 根用于試驗(yàn)測(cè)量，1 根用于校核，濕球溫度傳感器每次測(cè)量的進(jìn)風(fēng)溫度必須控制在其取樣器平均濕球溫度的±0.56℃范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)551/591 (SI)-2018 中并未對(duì)2 根濕球測(cè)試溫度傳感器之間的測(cè)試偏差進(jìn)行規(guī)范，目擊測(cè)試時(shí)通常保證其測(cè)試偏差在±0.1℃范圍內(nèi)。

取樣耙的典型結(jié)構(gòu)如圖1 所示，結(jié)構(gòu)尺寸為1.2m×1.2m，也可以使用其它的結(jié)構(gòu)尺寸，但必須保持高度和寬度的比值不超過(guò)2：1。取樣耙必須使用不銹鋼、塑料或其它適合的、耐用的材料制成，在取樣耙主管道兩側(cè)上均布有10～20 個(gè)分支管，每根分支管上均布有適當(dāng)數(shù)量的取樣孔，為保證均勻的氣流，每根分支管上由內(nèi)向外孔徑逐漸增大，取樣耙上總的取樣孔數(shù)必須大于50 個(gè)，通過(guò)取樣孔的平均最小風(fēng)速應(yīng)大于等于0.75m/s，取樣孔內(nèi)平均速度可通過(guò)取樣器氣流面積、取樣耙上開孔的面積總和與取樣器的平均速度的比例關(guān)系進(jìn)行換算。

圖1 取樣耙典型結(jié)構(gòu)

取樣耙必須放置在離被試機(jī)組152 ～305mm，在最小化對(duì)機(jī)組損壞的同時(shí)，確保取樣耙測(cè)量到被試機(jī)的進(jìn)風(fēng)溫度而不是被試機(jī)周圍的溫度。同時(shí)，取樣耙的結(jié)構(gòu)必須至少覆蓋冷凝器空氣入口高度方向的80%和寬度方向的60%(對(duì)于水平方向較長(zhǎng)的盤管)，或者覆蓋冷凝器空氣入口寬度方向的80%和高度方向的60%(對(duì)于垂直方向較高的盤管)，如取樣耙較大且超出冷凝器空氣入口名義迎風(fēng)面積，則堵住超出冷凝器空氣入口迎風(fēng)面積的所有空氣取樣孔。當(dāng)冷凝器迎風(fēng)面積較大，單個(gè)取樣耙無(wú)法覆蓋時(shí)，可設(shè)置多個(gè)取樣耙，此時(shí)，依據(jù)取樣耙的結(jié)構(gòu)尺寸，將冷凝器空氣入口名義迎風(fēng)面積劃分為多個(gè)面積相同的矩形面，每個(gè)矩形面的高度和寬度的比值不得超過(guò)2：1(盡可能與取樣耙結(jié)構(gòu)相似)，每個(gè)矩形面積必須在其幾何中心布置一個(gè)取樣耙。當(dāng)被試機(jī)有多個(gè)冷凝器進(jìn)風(fēng)面時(shí)，為了確保所測(cè)溫度場(chǎng)的一致性，建議布置相應(yīng)數(shù)量的取樣器，取樣器上連接數(shù)量不等的取樣耙以實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凝器迎風(fēng)面積的覆蓋，對(duì)于底部有進(jìn)風(fēng)的被試機(jī)，其底部必須布置獨(dú)立的取樣器和取樣耙。另外，為了校核取樣耙周圍環(huán)境的溫度場(chǎng)，通常在每個(gè)取樣耙上布置有一個(gè)熱電偶堆，每個(gè)熱電偶堆至少包括16 個(gè)熱電偶，16 個(gè)熱電偶均布在取樣耙上，熱電偶堆的平均溫度值必須控制在對(duì)應(yīng)取樣器平均干球溫度值的±0.83℃范圍內(nèi)。

1.2 試驗(yàn)室溫度場(chǎng)要求

試驗(yàn)室必須設(shè)計(jì)有足夠的空間以保證被試機(jī)運(yùn)行后房間內(nèi)空氣的流通和均勻的空氣溫度場(chǎng)分布，為了保證測(cè)試房間內(nèi)足夠的空氣流通，可以使用混合風(fēng)扇，如果使用混合風(fēng)扇，風(fēng)扇必須水平，且遠(yuǎn)離冷凝器空氣吸入口，通常將混合風(fēng)扇排氣方向與冷凝器空氣入口設(shè)定一個(gè)90°～270°的角度，以避免混合風(fēng)扇排氣對(duì)冷凝器吸入空氣的影響，試驗(yàn)室工況設(shè)備的氣流設(shè)定也要避免冷凝器排風(fēng)再循環(huán)影響冷凝器進(jìn)風(fēng)，為了核查冷凝器排出空氣流進(jìn)冷凝盤管再循環(huán)，可使用下面的方法：在被試機(jī)組空氣排出周圍安裝多個(gè)獨(dú)立的可讀熱電偶(至少每個(gè)取樣耙正上方空氣排出周圍對(duì)應(yīng)布置一個(gè))，可讀熱電偶通常置于冷凝排氣風(fēng)扇所在平面之下且位于冷凝盤管頂部的位置，獨(dú)立熱電偶每次測(cè)量的溫度值必須控制在對(duì)應(yīng)取樣器平均干球溫度值的±2.8℃范圍內(nèi)。

2 水側(cè)測(cè)量描述

2.1 測(cè)試設(shè)備要求

風(fēng)冷冷水機(jī)組冷凝器側(cè)的換熱方式與水冷式冷水機(jī)組冷凝側(cè)不同，風(fēng)冷式冷水機(jī)組其冷凝器側(cè)換熱量無(wú)法進(jìn)行測(cè)量，不能對(duì)蒸發(fā)器側(cè)換熱量進(jìn)行校核，因此AHRI 要求對(duì)風(fēng)冷式冷水機(jī)組測(cè)試時(shí)采用并行冗余測(cè)試方法(見標(biāo)準(zhǔn)551/591(SI)-2018 在附錄C 中C4.5 節(jié))，即一套設(shè)備用于測(cè)試，一套設(shè)備用于校驗(yàn)。整機(jī)配置兩套電功率測(cè)量裝置(校核電功率測(cè)量裝置與測(cè)試電功率測(cè)量裝置的偏差必須控制在±2%范圍以內(nèi))，同時(shí)，在蒸發(fā)器換熱系統(tǒng)配置兩套測(cè)量系統(tǒng)，包括兩臺(tái)流量計(jì)(校核流量計(jì)與測(cè)試流量計(jì)的偏差必須控制在±2%范圍以內(nèi))、兩根進(jìn)水溫度傳感器(校核傳感器與測(cè)試傳感器的偏差必須控制在±0.11℃范圍以內(nèi))、兩根出水溫度傳感器(校核傳感器與測(cè)試傳感器的偏差必須控制在±0.11℃范圍以內(nèi))，流量計(jì)可選用質(zhì)量流量計(jì)也可選用體積流量計(jì)，當(dāng)選用體積流量計(jì)時(shí)，為計(jì)算蒸發(fā)器側(cè)換熱量，需要將體積流量換算為質(zhì)量流量，此時(shí)，需要知道流經(jīng)流量計(jì)水的密度，因此，在體積流量計(jì)上游或下游需要布置一個(gè)溫傳感器以測(cè)量水溫，用于計(jì)算水的密度。對(duì)于測(cè)量水側(cè)壓力損失的裝置僅需提供一套即可。

2.2 水壓降測(cè)試分析

冷水機(jī)組水側(cè)壓力損失是冷水機(jī)組的一個(gè)重要參數(shù)，它是由制造商提供給空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員作為空調(diào)系統(tǒng)水阻力計(jì)算的重要依據(jù)，因此，AHRI 認(rèn)證將其列為必測(cè)項(xiàng)目之一。標(biāo)準(zhǔn)551/591 (SI)-2018 在附示G 中規(guī)定冷水機(jī)組的水壓降通過(guò)外部上下游管道的靜壓來(lái)決定，并給出了靜壓孔測(cè)試點(diǎn)的位置，如表1 所示，靜壓孔通常布置于連接機(jī)組進(jìn)出水管道的剛性直管段上，并等圓周角均布在統(tǒng)一截面上，靜壓孔數(shù)量至少3 個(gè)，圖2 給出了標(biāo)準(zhǔn)551/591 (SI)-2018 中3 種典型靜壓孔布置圖，圖中Pring表示靜壓。需要注意在標(biāo)準(zhǔn)551/591 (SI)-2018 中并沒有對(duì)靜壓孔的尺寸進(jìn)行規(guī)范，通常參考GB/T 18430.1-2007《蒸氣壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機(jī)組 第1 部分：工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的冷水(熱泵)機(jī)組》附錄B 中B2.1.3 的要求，即靜壓孔直徑取2 ～6mm，與管內(nèi)壁垂直，內(nèi)表面應(yīng)光滑，孔內(nèi)緣應(yīng)無(wú)毛刺，長(zhǎng)度為孔徑的兩倍以上。

表1 靜壓孔測(cè)點(diǎn)位置

圖2 靜壓孔連接方式

對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸較小的冷水機(jī)組，其外接管道與機(jī)組的連接容易實(shí)現(xiàn)無(wú)變徑、無(wú)彎頭連接，同時(shí)滿足表1 的要求，但對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸較大的冷水機(jī)組，因場(chǎng)地空間、材料等因素的限制，機(jī)組與直管段的連接通常要借助變徑、彎頭等輔件，由此會(huì)導(dǎo)致附加的壓力損失，因此，要對(duì)水側(cè)壓降的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行修正，修正計(jì)算公式如下：

式(1)中：f 為直管段摩擦阻力系數(shù)(無(wú)量綱)，Re 為管道內(nèi)流體的雷諾數(shù)( 無(wú)量綱)，ε 為絕對(duì)粗糙度(m)，d 為連接管道的內(nèi)徑(m)；式(2)中：hL為直管段的水阻力(kPa)，L 為機(jī)組到靜壓取樣孔的長(zhǎng)度(m)，V 為管道彎頭、收縮管段、擴(kuò)張管段入口的平均流速(m/s)，g 為重力加速度9.80665m/s2；式(3) 中：hm為變徑管和彎頭局部阻力(kPa)，K 為彎頭、收縮管段、擴(kuò)張管段的局部阻力系數(shù)(無(wú)量綱)；式(4) 中：Δpadj為水側(cè)壓力降修正值(kPa)，ρ為水的密度(kg/m3)。實(shí)測(cè)水壓降減去由式(4)計(jì)算得到的修正值即為認(rèn)證要求的水側(cè)壓降值。為了減小水側(cè)壓力降修正值，通常選用內(nèi)壁光滑的鋼管或塑料管道作為連接管。

2.3 水側(cè)性能測(cè)試分析

AHRI 標(biāo)準(zhǔn)551/591 (SI)-2018 在附錄C 中給出了風(fēng)冷冷水機(jī)組的蒸發(fā)器側(cè)性能測(cè)試方法，并規(guī)定蒸發(fā)器側(cè)的凈制冷量由進(jìn)出水的溫度、密度、流量以及水的平均比熱容確定，其試驗(yàn)方法與GB/T 10870.1-2014 中液體載冷劑法相似，計(jì)算公式如下：

式中：te和tl分別為蒸發(fā)器側(cè)進(jìn)出水溫度(℃)；Qc 為機(jī)組的制冷量(kW)；△p 為環(huán)境空氣傳入使用側(cè)換熱器水側(cè)的熱量修正項(xiàng)，廠家一般均對(duì)使用側(cè)換熱器進(jìn)行了保溫隔熱處理，因此，熱量修正項(xiàng)△p 一般可以將其忽略；C 為水的平均比熱容(kJ/(kg·℃))；ρ 為水的密度(kg/m3)；mv為水的質(zhì)量流量(kg/h)。式(5)中水的平均比熱容和密度通常將其視為常數(shù)，因此，理論上使用側(cè)水流量和進(jìn)出水溫差一旦確定，機(jī)組的換熱量即可得到。目前，擬申請(qǐng)AHRI 認(rèn)證的企業(yè)可以選擇550/590 (I-P)-2018 或551/591 (SI)-2018 對(duì)其冷水機(jī)組性能進(jìn)行認(rèn)證，認(rèn)證的核心內(nèi)容主要包括兩個(gè)工況：一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)額定工況；一個(gè)是應(yīng)用額定工況。

（1）標(biāo)準(zhǔn)額定工況。AHRI 標(biāo)準(zhǔn)551/591 (SI)-2018 在5.2節(jié)和5.4節(jié)中給出了風(fēng)冷冷水機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)額定測(cè)試工況，該工況包括100%負(fù)荷工況和部分負(fù)荷測(cè)試工況，100%負(fù)荷工況需要測(cè)試機(jī)組的制冷量、效率和水阻力，部分負(fù)荷工況需測(cè)試機(jī)組的IPLV 或NPLV，工況整理如表2 所示。

表2 中明確了100%負(fù)荷測(cè)試工況蒸發(fā)器側(cè)按進(jìn)水和出水溫度來(lái)進(jìn)行測(cè)試(進(jìn)出水溫差保持5.00℃)，風(fēng)冷冷凝器側(cè)進(jìn)風(fēng)干球溫度保持35℃；對(duì)于部分負(fù)荷工況：蒸發(fā)器側(cè)按出水溫度和100%負(fù)荷測(cè)試時(shí)確定的流量來(lái)進(jìn)行測(cè)試，風(fēng)冷冷凝器側(cè)進(jìn)風(fēng)干球溫度保持AHRI 標(biāo)準(zhǔn)551/591 (SI)-2018中表3 的規(guī)定值。對(duì)于不能在標(biāo)準(zhǔn)部分負(fù)荷點(diǎn)(除100%、75%、50%和25%之外的其他部分負(fù)荷點(diǎn))運(yùn)行的冷水機(jī)組，蒸發(fā)器側(cè)出水溫度仍然為7.00℃，風(fēng)冷冷凝器側(cè)進(jìn)風(fēng)干球溫度按式(6)進(jìn)行計(jì)算：

表2 標(biāo)準(zhǔn)額定工況

式中EDB 表示冷凝器進(jìn)風(fēng)干球溫度值。目前，AHRI 冷水機(jī)組性能測(cè)試均需考慮水側(cè)污垢修正溫差，標(biāo)準(zhǔn)551/591(SI)-2018 在附錄C 中規(guī)定：為了模擬污垢對(duì)機(jī)組性能的影響，蒸發(fā)器側(cè)污垢系數(shù)的修正溫差須從蒸發(fā)器出水溫度中減去，風(fēng)冷冷水機(jī)組為風(fēng)冷冷凝器側(cè)，因此，冷凝器側(cè)不涉及污垢修正。蒸發(fā)器側(cè)水側(cè)污垢系數(shù)的修正溫差計(jì)算方法與GB/T 18430.1-2007 中相同。但值得注意的是：在進(jìn)行污垢修正計(jì)算前，還需要知道各負(fù)荷點(diǎn)蒸發(fā)器進(jìn)水溫度，標(biāo)準(zhǔn)551/591 (SI)-2018 中給出了各負(fù)荷點(diǎn)蒸發(fā)器側(cè)出水溫度，同時(shí)還給出了100%負(fù)荷點(diǎn)蒸發(fā)器側(cè)進(jìn)水溫度，但并沒有給出其它部分負(fù)荷點(diǎn)蒸發(fā)器側(cè)進(jìn)水溫度。因此，在進(jìn)行污垢修正前需要換算出其他部分負(fù)荷點(diǎn)的進(jìn)水溫度。由式(5)可以推導(dǎo)出蒸發(fā)器側(cè)進(jìn)水溫度te的表達(dá)式：

式中：Qc為100%負(fù)荷時(shí)的制冷量，kW；(Qc×C1)為使用側(cè)水流量，m3/h；C1為流量系數(shù)，m3/(h·kW)；Qp(=(25%～100%)Qc)為各負(fù)荷點(diǎn)制冷量，kW。

由于部分負(fù)荷工況流量與100%負(fù)荷時(shí)流量一致，因此，流量系數(shù)C1可根據(jù)100%負(fù)荷時(shí)進(jìn)出蒸發(fā)器的水溫來(lái)進(jìn)行計(jì)算，將表2 中te=12.00℃，tl=7.00℃代入式(7)得：

由式（8）可知，蒸發(fā)器側(cè)流量系數(shù)為常數(shù)。蒸發(fā)器側(cè)流量系數(shù)一旦確定，由式（7）即可獲得相應(yīng)的進(jìn)水溫度，根據(jù)機(jī)組的相關(guān)技術(shù)參數(shù)即可求得模擬水側(cè)污垢系數(shù)修正后的水側(cè)修正溫差值。

（2）應(yīng)用額定工況。AHRI 標(biāo)準(zhǔn)551/591 (SI)-2018 在5.3 中給出了風(fēng)冷冷水機(jī)組滿負(fù)荷和部分負(fù)荷應(yīng)用額定測(cè)試工況，如表3 所示。由表3 可知，應(yīng)用額定工況蒸發(fā)器側(cè)按進(jìn)出水溫差進(jìn)行測(cè)試，且測(cè)試工況范圍較大，目前，風(fēng)冷冷水機(jī)組AHRI 認(rèn)證測(cè)試時(shí)，為方便企業(yè)測(cè)試，AHRI 均指定采用應(yīng)用額定工況的100%負(fù)荷作為認(rèn)證測(cè)試點(diǎn)。

表3 應(yīng)用額定工況

應(yīng)用額定工況測(cè)試需要注意以下兩點(diǎn)：（1）應(yīng)用額定制冷量與標(biāo)準(zhǔn)額定制冷量是不同的概念，其對(duì)應(yīng)的部分負(fù)荷制冷量也不一樣。（2）應(yīng)用額定工況也可能涉及水側(cè)污垢修正，其計(jì)算方法與標(biāo)準(zhǔn)額定工況污垢修正計(jì)算方法相似，蒸發(fā)器側(cè)進(jìn)出水溫度已經(jīng)給定，蒸發(fā)器側(cè)水污垢修正可直接按標(biāo)準(zhǔn)551/591 (SI)-2018 附錄C 的方法計(jì)算即可。

需要注意的是，經(jīng)污垢修正后測(cè)試得到的機(jī)組制冷量必須滿足：（1）對(duì)于連續(xù)卸載機(jī)組的制冷量，其100%負(fù)荷(包括標(biāo)準(zhǔn)額定工況和應(yīng)用額定工況)的實(shí)測(cè)制冷量必須在名義滿負(fù)荷制冷量的±5.16%以內(nèi)，對(duì)于不能連續(xù)卸載機(jī)組的制冷量，其100%負(fù)荷的實(shí)測(cè)制冷量必須大于等于名義滿負(fù)荷制冷量的94.84%。（2）其他部分負(fù)荷點(diǎn)的實(shí)測(cè)制冷量必須在名義滿負(fù)荷制冷量的±2%以內(nèi)，并非部分負(fù)荷點(diǎn)目標(biāo)制冷量的±2%以內(nèi)，其它性能參數(shù)要求可參見標(biāo)準(zhǔn)551/591(SI)-2018 中表11 的要求。

3 性能參數(shù)的大氣壓修正

考慮到冷凝風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特性會(huì)受大氣壓力的影響，因此，為了確保同一產(chǎn)品性能測(cè)試參數(shù)的一致性，標(biāo)準(zhǔn)551/591(SI)-2018 中規(guī)定采用修正因子CFQ和CFη將風(fēng)冷冷水機(jī)組的實(shí)測(cè)性能參數(shù)修正至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下(101.325kPa)，標(biāo)準(zhǔn)551/591 (SI)-2018 中僅給出了標(biāo)準(zhǔn)額定工況點(diǎn)性能參數(shù)的大氣壓修正，應(yīng)用額定工況點(diǎn)性能參數(shù)可采用相同的方法進(jìn)行修正。制冷量修正系數(shù)DQ和性能系數(shù)修正系數(shù)Dη以實(shí)測(cè)大氣壓的二階多項(xiàng)式經(jīng)驗(yàn)公式表述如下：

式(9) 中AQ=2.3713E - 05kPa，BQ= - 5.9860E -03kPa，CQ=1.36304E+00kPa； 式(10) 中Aη=5.1135E -05kPa，Bη= - 1.3064E - 02kPa，Cη=1.79872E+00kPa。制冷量修正因子CFQ和性能系數(shù)修正因子CFη分別采用式(11)和式(12)進(jìn)行描述。

式(11) 和(12) 中：Qev100%和ηtest,100%分 別 為 機(jī) 組 在100%負(fù)荷點(diǎn)的實(shí)測(cè)制冷量和性能系數(shù)，Qev%Load為機(jī)組在任意部分負(fù)荷點(diǎn)的實(shí)測(cè)制冷量。將式(11)和(12)計(jì)算得到的修正因子(CFQ和CFη)分別乘以實(shí)測(cè)制冷量和性能系數(shù)即可得到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的制冷量和性能系數(shù)，修正計(jì)算公式如下：

式(13) 和(14) 中：Qcorrected,standard和ηcorrected,standard分別表示標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的制冷量和性能系數(shù)，Qtest和ηtest分別表示實(shí)際大氣壓下的制冷量和性能系數(shù)。

4 運(yùn)行工況的穩(wěn)態(tài)描述

風(fēng)冷冷水機(jī)組的測(cè)試必須保持在標(biāo)準(zhǔn)551/591 (SI)-2018 中表12 規(guī)定的允差和穩(wěn)態(tài)要求范圍內(nèi)進(jìn)行，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)至少要保持15min，且涉及標(biāo)準(zhǔn)偏差的測(cè)量參數(shù)和測(cè)試結(jié)果都要滿足標(biāo)準(zhǔn)551/591 (SI)-2018 中第5.6 條規(guī)定的允差條件和穩(wěn)態(tài)要求，如果不在允差條件和測(cè)試范圍內(nèi)，則認(rèn)為工況是不穩(wěn)定的，測(cè)試?yán)^續(xù)到在允差限和測(cè)試范圍內(nèi)為止。為了最小化瞬態(tài)條件的影響，所有測(cè)試都要盡可能同時(shí)進(jìn)行(如流量、溫度、功率等)，整個(gè)測(cè)試過(guò)程中的時(shí)間采樣數(shù)據(jù)需要使用軟件或其他記錄方法保存，在同一時(shí)間間隔內(nèi)，每個(gè)參數(shù)至少記錄30 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，采樣數(shù)據(jù)之間盡量不要有間隔，如有間隔，則數(shù)據(jù)采樣的平均間隔不允許超過(guò)整個(gè)測(cè)試時(shí)間的1/60。風(fēng)冷冷水機(jī)組的測(cè)量值包括溫度(包括水溫和環(huán)溫)、流量、壓差、功率、電壓、電流、頻率、功率因素和大氣壓，計(jì)算每個(gè)值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，且結(jié)果必須滿足標(biāo)準(zhǔn)551/591 (SI)-2018 中表12 規(guī)定要求，測(cè)試結(jié)果包括凈制冷量、能效和水壓降，使用測(cè)量值的平均值計(jì)算測(cè)試結(jié)果，制冷量可以采用每個(gè)測(cè)點(diǎn)計(jì)算以方便試驗(yàn)臺(tái)控制，但制冷量的最終結(jié)果需要用所有測(cè)量結(jié)果的平均值計(jì)算。

5 結(jié)語(yǔ)

詳細(xì)解讀了AHRI 風(fēng)冷冷水機(jī)組空氣側(cè)和水側(cè)在測(cè)試過(guò)程中的注意事項(xiàng)，同時(shí)對(duì)風(fēng)冷冷水機(jī)組在標(biāo)準(zhǔn)額定工況和應(yīng)用額定工況時(shí)的性能測(cè)試方法進(jìn)行了詳細(xì)解析，并推導(dǎo)了水側(cè)污垢修正時(shí)用于計(jì)算部分負(fù)荷點(diǎn)蒸發(fā)器側(cè)進(jìn)水溫度的計(jì)算公式和相應(yīng)的流量系數(shù)計(jì)算公式。