精密空調(diào)冷量與功耗計(jì)算方式

    計(jì)算機(jī)機(jī)房現(xiàn)場(chǎng)的精密空調(diào)機(jī)組的實(shí)際冷量,但很難用空氣側(cè)焓差法檢測(cè)。精密空調(diào)機(jī)組的進(jìn)出風(fēng)溫濕度參數(shù)的準(zhǔn)確檢測(cè)不是很難,只需準(zhǔn)備幾只精度較高的檢測(cè)儀表。但風(fēng)量的準(zhǔn)確測(cè)算卻很難,主要原因是:

    1.精密空調(diào)機(jī)組的標(biāo)稱(chēng)風(fēng)量是在檢測(cè)室中附加一定的機(jī)外余壓后的實(shí)測(cè)風(fēng)量,因現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)組外部阻力不一定與標(biāo)稱(chēng)的機(jī)外余壓相同,一般不能簡(jiǎn)單地把機(jī)組的標(biāo)稱(chēng)風(fēng)量當(dāng)作實(shí)際風(fēng)量;有的機(jī)房空調(diào)機(jī)組則直接以送風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量作為標(biāo)稱(chēng)風(fēng)量,則機(jī)組的準(zhǔn)確風(fēng)量更是無(wú)從推算。

    2.風(fēng)量罩一般只適合于檢測(cè)風(fēng)量比較小的風(fēng)口出風(fēng)量(一般風(fēng)量不超過(guò)1000m3/h),而機(jī)房空調(diào)機(jī)組送風(fēng)量則動(dòng)輒10000m3/h以上,因此使用風(fēng)量罩檢測(cè)送風(fēng)量也不太現(xiàn)實(shí)。

    3.精密空調(diào)出風(fēng)口各點(diǎn)的風(fēng)速差異很大,用風(fēng)速儀也難以準(zhǔn)確測(cè)量送風(fēng)量。制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)壓力、冷凝壓力、過(guò)熱度、過(guò)冷度等參數(shù)是機(jī)房空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)的最直接反映,通過(guò)這些參數(shù),不但可以確定很多制冷系統(tǒng)故障的真正原因,也可以推算出制冷系統(tǒng)冷量的大小，機(jī)房精密空調(diào)機(jī)組的設(shè)計(jì),也可以用于機(jī)房空調(diào)機(jī)組實(shí)際冷量的測(cè)算。另外,如果已知精密空調(diào)機(jī)組在標(biāo)準(zhǔn)工況下的冷量、壓縮機(jī)輸入功率,并可實(shí)測(cè)蒸發(fā)溫度、冷凝溫度的準(zhǔn)確值,通過(guò)下列經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)也可粗略推算出機(jī)組的實(shí)際冷量與壓縮機(jī)實(shí)際輸入功率。

    1)蒸發(fā)溫度每提高1℃,機(jī)組冷量增加3%,壓縮機(jī)輸入功率變化很小;

    2)冷凝溫度每降低1℃,機(jī)組冷量增加1%,壓縮機(jī)輸入功率減少近2%。

    4.冷凝溫度過(guò)低與蒸發(fā)溫度過(guò)低

    精密空調(diào)制冷劑的溫度與壓力表達(dá)的物理意義不同,但類(lèi)似R22的單組分制冷劑或共沸混合制冷劑在兩相區(qū)的溫度、壓力變化趨勢(shì)是始終嚴(yán)格一一對(duì)應(yīng)的。為敘述方便,本文經(jīng)常交替使用溫度與壓力來(lái)描述制冷劑的狀態(tài)。冷凝溫度與蒸發(fā)溫度雖在很大程度上受制于各自所處的環(huán)境,但二者變化趨勢(shì)仍密切相關(guān)，冷凝溫度的決定因素是冷凝器的換熱能力與壓縮機(jī)排氣量的對(duì)比。在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的平衡狀態(tài)下,冷凝溫度保持相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)環(huán)境溫度降低或冷凝器風(fēng)量增大或肋片淋雨(冷凝器由風(fēng)冷變成噴淋冷卻)導(dǎo)致冷凝效果增強(qiáng)時(shí),冷凝溫度就降低;當(dāng)排氣量減少時(shí),由于冷凝器的散熱能力不變,也相當(dāng)于增強(qiáng)冷凝效果,冷凝溫度也將下降,從而達(dá)到一個(gè)新的換熱平衡。

    一般的觀點(diǎn)是:冷凝溫度越低,機(jī)房空調(diào)的冷量越大。但這種結(jié)論只在空調(diào)的常規(guī)使用范圍附近才成立。當(dāng)冷凝溫度過(guò)低時(shí),結(jié)果不一定如此。膨脹閥的流通能力受閥前后制冷劑的壓差影響,由于膨脹閥容量一般都有一定余量,在常規(guī)工況下,膨脹閥的開(kāi)度并未達(dá)到最大,在冷凝壓力開(kāi)始降低導(dǎo)致閥前后壓差減小時(shí),膨脹閥可以通過(guò)增大開(kāi)度的方式來(lái)維持制冷劑流量不變;而單位質(zhì)量制冷劑所能提供的冷量增加,所以此時(shí)機(jī)房空調(diào)的總冷量增加，但當(dāng)膨脹閥開(kāi)度達(dá)到最大以后,隨著冷凝壓力繼續(xù)降低,膨脹閥的供液能力開(kāi)始降低,供液量減少,而壓縮機(jī)吸氣質(zhì)量?jī)A向于不變,則進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑量小于離開(kāi)蒸發(fā)器的制冷劑量,蒸發(fā)壓力降低,導(dǎo)致制冷劑通過(guò)膨脹閥的節(jié)流損失增大,并因此抵消了部分由于冷凝溫度降低而貢獻(xiàn)的冷量增加,當(dāng)冷凝溫度降低到某一臨界點(diǎn)時(shí),機(jī)組的總制冷量將開(kāi)始下降。該臨界點(diǎn)與膨脹閥的相對(duì)容量及蒸發(fā)器的相對(duì)負(fù)荷有關(guān)。

    1)冷凝溫度過(guò)低,膨脹閥的節(jié)流損失減少,而且冷凝器出口制冷劑比焓很低,導(dǎo)致單位質(zhì)量制冷劑可提供的制冷量增大,而當(dāng)制冷劑流量與機(jī)組的冷量需求不變時(shí),制冷劑中所儲(chǔ)存的冷量不能完全釋放,就容易導(dǎo)致制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)不完全,造成回氣帶液。

    2)冷凝溫度降低,將導(dǎo)致蒸發(fā)溫度降低,當(dāng)蒸發(fā)溫度降低到0℃以下時(shí),肋片表面溫度將可能低于0℃,流經(jīng)蒸發(fā)器的氣流中的水汽將可能在肋片表面結(jié)霜甚至結(jié)冰,這樣,部分換熱回路的肋片間隙會(huì)被冰霜占據(jù),使得流經(jīng)蒸發(fā)器的風(fēng)量降低、傳熱效果惡化,從而可能導(dǎo)致制冷劑蒸發(fā)不完全,造成蒸發(fā)器回氣帶液。

    3)制冷劑不足。制冷系統(tǒng)的表現(xiàn)為冷凝壓力不高,壓縮機(jī)發(fā)熱,視液鏡內(nèi)存在大量氣泡,膨脹閥出口至分液頭處容易結(jié)霜,壓縮機(jī)吸氣管溫度為常溫。

    4)膨脹閥或干燥過(guò)濾器堵塞。主要表現(xiàn)也是冷凝壓力較高,干燥過(guò)濾器兩端有溫差(若干燥過(guò)濾器臟堵),膨脹閥分液頭結(jié)霜,壓縮機(jī)發(fā)熱,回氣溫度為常溫,液鏡內(nèi)主要是碎泡。

    5)室內(nèi)送風(fēng)系統(tǒng)問(wèn)題。如皮帶老化,過(guò)濾網(wǎng)臟堵,送風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)問(wèn)題等。表現(xiàn)為壓縮機(jī)吸氣口溫度過(guò)低,可能有結(jié)冰、結(jié)霜現(xiàn)象,視液鏡內(nèi)碎泡偏少(正常)或滿液。

    6)蒸發(fā)壓力過(guò)低,壓縮機(jī)的吸氣比體積增大,壓縮機(jī)吸氣質(zhì)量減小,即制冷劑總循環(huán)量減少。

    7)電動(dòng)機(jī)壽命與電動(dòng)機(jī)溫度成反比,一般的經(jīng)驗(yàn)是:電動(dòng)機(jī)溫度每升高10℃,其壽命就縮短一半。機(jī)房空調(diào)機(jī)組所用的全封閉壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)線圈一般靠吸氣冷卻,若用于冷卻電動(dòng)機(jī)線圈的制冷劑回氣質(zhì)量減少,壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)溫度將升高,從而導(dǎo)致壓縮機(jī)壽命縮短。

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