本篇文章给大家谈谈室内空调设备在线性能测量技术研究与应用，以及rivi身体乳实验室对应的知识点，希望对各位有所帮助。
介绍
本文系统总结了国内外空调现场运行性能测量技术的发展现状，强调压缩机能量平衡方法能够满足现场无侵入、无干扰和适当精度的要求。是一种可行的长期在线性能测试方法，用于性能测量和实用方法。考虑到压缩机CEC方法必须解决传感器固定位置与制冷剂状态参数动态变化、压缩机性能衰减和长期高精度测量之间的矛盾，提出了“基于动态变化的全态制冷剂流量方法”。方法总结国内外空调在线性能测量标准，重点介绍国内在线性能测量装置精度的校准方法。本节通过介绍空调在线性能测量结果分析了具有代表性的实例及其运行特点，展望了能效现状以及在线性能测量技术的发展趋势，这对于推动在线空调的发展具有重要的参考价值。
于天禅杨子旭丁连瑞黄文宇史文星
清华大学建筑科学技术系
概括
抽象的
确定室内空调的实际运行性能对于优化控制策略、降低运行能耗和运行成本非常重要。首先系统总结了空调现场运行性能测量技术的发展现状，指出压缩机能量平衡方法能够满足现场非侵入性、无干扰性和适当精度的要求。它是一种可以进行性能测量的长期在线性能测试方法。考虑到压缩机CEC方法必须解决传感器固定位置与制冷剂状态参数动态变化、压缩机性能衰减和长期高精度测量之间的矛盾，提出了“基于动态变化的全态制冷剂流量方法”。方法总结国内外空调在线性能测量标准，重点介绍国内在线性能测量装置精度的校准方法。本节通过介绍空调在线性能测量结果分析了代表性实例及其运行特点，并介绍了能源效率的现状和在线性能测量技术的发展趋势。
关键词
关键词
室内空调、运行性能、标准、能量平衡、容积效率
DOI:1019784/jcnkiissn1672-0172202106001
一、简介
室内空调是直接向房间或空间提供经过处理的空气的空调装置，因其能适应不同空调设备使用者的使用习惯，满足各种建筑物的室内环境需求而得到广泛应用。在韩国，中小型建筑特别是住宅建筑得到广泛应用，其拥有率逐年上升，截至2018年，室内空调年产量超过2亿台[1]。室内空调是建筑主要耗能设备之一，提高能效对于节能减排具有重要意义。
目前，韩国空调产品标准将室内空调的性能分为额定性能指标和季节性性能指标。这些指标可以是典型工况下的实验室稳态测试数据，也可以是基于给定制冷运行时间、建筑负荷模型和有限工况稳态测试性能的计算数据。但安装条件、控制方式、换热器的污染和堵塞、零部件的老化和磨损、制冷剂泄漏、室内外空气温湿度等都直接影响空调器的运行性能。因此，实验室性能测试结果很难直接反映空调的实际运行性能。因此，通过现场性能测量技术确认空调的实际运行性能，对于优化空调控制策略、提高智能化水平、降低行驶能耗和运行成本具有重要意义。此前，黄文宇[2]等人总结了国内外学者测量空气源热泵现场运行性能的技术方案，并在此基础上进一步总结了近期的研究进展和应用现状并提供指导。空气源热泵在线性能测量技术推广的深入研究和工程应用具有参考意义和参考价值。
2测量原理和方法
室内空调机的结构和主要部件如图1所示。表征室内空调运行性能的指标通常包括制冷量、功率和能效比。其中，电量可以直接使用电度表或电度表进行测量，且精度较高，因此测量室内空调运行性能的关键是制冷量的测量。空调的基本计算公式为Eq.
图1室内空调器结构及主要部件
式中，Q为室内换热器的传热量W，Pcom为压缩机的输入功率W，m为质量流量，kg/s，h为热函值，J/kg。下标ref和air分别代表制冷剂和空气，ID和OD分别代表室内和室外换热器，in和out分别代表换热器的入口和出口，下标cc和hc代表制冷和制热，分别。
21室内空气焓差法
室内空气焓差法的核心是测量室内空气量和进、出口空气的焓差。瑞士SP技术研究中心[3]在室内机出风口处安装风罩，利用温湿度传感器、风量测量装置、压力补偿装置对从室内机出来的所有空气进行测量。室内机。该方法类似于测量制冷量的焓差实验室方法。同时，为了避免长期测量风量罩对用户造成的影响，通过调整不同工况下的制冷量、功耗和室外温度来实现“长期测量”，以获得设备性能。“介绍一下空调的实际运行性能。用这种方法测得的性能系数的不确定度在10以内，但这种方法操作繁琐，影响用户的正常使用，而用这种方法计算出的‘长期测量’方法结果可能无法反映空调的恶化情况。
为了避免风罩对用户的干扰，现场测量时可以通过多点测量提前确定室内机进出风口的速度分布，简化了风量测量任务。现场测量过程[4,5]。IchikawaT等人[6]使用这种方法测量了四个侧面都有出风口的吊顶式室内机。测量时，在设置室内机挡风玻璃后，利用三维风速测量装置测量室内机入口和出口不同位置的风速，以获得室内机的速度分布。这种方法需要大量的温湿度传感器，其布置也直接影响室内机进排风的温湿度测量结果，难以反映房间无级变化带来的性能变化。设备的风速、性能衰减和过滤器堵塞。
22室外空气焓差法
由于用户接受度有限，使用房间侧空气焓差法很难进行长期测量。因此，国内外研究人员逐渐发展了室外空气焓差法。室外机静态多点测量方法[7]在室外机进风口和出风口放置温度和湿度测量点，利用出风段各位置的风速计算热交换率[7]。通过集成安装室外机，然后利用能量平衡的方法获得空调的制冷量。该方法实现容易，操作简单，但难以连续测量变化的工况，受室外天气干扰严重，精度较低。通过连接外部风道并测量风道内多点的风速、温度和湿度，可以有效克服这个题。8然而，风道的引入改变了出风侧的流场。由于是室外机，需要安装风道，风量修正后的实际测量误差为15。
针对上述两种方法测量中出现的题，提出了室外出风口静态采样方法[10-12]。这是在室外机出风口处安装一个出风口采样器，通过它采集空气。测量采样器微量元素空气的温度、湿度和流量参数，用于计算室外机的热交换率。为了进一步提高测量精度，YusukeHag等人[9]在室外机风侧开发了热通量采样器，直接获取靠近排气口的各个微元件的传热量，然后进行累加。该方法的测量精度可达12左右。但实际测量装置结构复杂，实际测量时安装困难，且计算传热时需要与室外机结构相关的吹风角修正系数和流量修正系数，通用性较差。为了解决室外机安装静态采样器困难且复杂的调试题，赵伟[13]提出了一种使用一组风速和温湿度传感器的旋转室外机的移动采样方法。通过步进电机驱动的转轴上的杆以预定速度左右移动，扫描测量装置出口处的风速、温度和湿度，计算出各区域的传热量。全工况范围内测量结果可控制在15以内，但由于采样器安装困难和外界风的干扰造成的测量误差题尚未从根本上解决。
图2各种室外空气焓差法
23制冷剂焓差法
制冷剂焓差法直接采用流量计测量制冷剂流量[14]，结合换热器进出口温度和压力参数即可计算出空调的制冷量，误差在70以内。但质量流量计是一种昂贵且侵入性的测量，测量时必须破坏原有系统，无法反映空调的原始状态，而且流量计必须安装在液体管道中一定的高度。这是实际操作中很难达到的过冷度水平。这在空调中很难实现。
为了保证用户行为和空调的实际使用状态不发生变化而不干扰用户，必须开发一种非侵入式、无干扰的长期在线测量技术。与制冷系统增设流量计的直接测量方法相比，制冷剂流量的间接计算是一种重要的替代方法，常用的方法有数值计算法、压缩机性能曲线法、容积效率法和压缩机能量平衡法等。
数值计算法即利用压缩机的详细参数计算制冷剂流量的方法[16]，该方法需要制造商提供压缩机的内部结构参数，计算成本高，耗时长，通用性差。不是。
压缩机性能曲线法根据压缩机制造商提供的特定实验条件下的运行数据，将制冷剂流量对蒸发温度、冷凝温度、绝热压缩指数和频率等参数拟合为多项式[17]。例如，恒速压缩机的10系数多项式[18]、变速压缩机的20系数多项式[19]、制冷剂流量根据吸气温度和排气量的计算公式，以及不同速度下的温度[20]。
压缩机容积效率法容积效率是实际气体输送量与理论气体输送量的比值，基于此的CVE方法仅从压缩机的吸入密度、容积效率和运行频率来获得制冷剂。[21]。目前有多种关于容积效率的实验和经验公式，包括相对间隙容积修正[22]和考虑压缩机电机速度的线性函数的方法[23,24]。
式中，ref为压缩机吸入密度（kg/m3），etav为容积效率，Vd为理论供气量（m3/s），f为压缩机频率（1/s）。
CVE法在计算制冷剂流量时对吸气密度不敏感，即使吸气口充满液体，测得的制冷量精度也很高。特别是对于新机组，容积效率模型非常准确，最近日本的大学和研究机构，如东京海洋大学和北海道大学[30-32]已采用这种方法对房屋、办公楼进行实际测量分析和教室。我正在做。ETC。
上述三种方法短期内准确度较高，但通用性较差，因为它们都取决于压缩机制造商提供的结构或性能参数，随着压缩机使用时间的增加，压缩机的使用时间越长，其使用寿命也就越长。压缩机的使用时间会因性能和容积效率的降低而无法保证设备的长期测量精度。
压缩机能量平衡法FahlnP[25]提出了CEC法，该法以压缩机为控制体，根据能量守恒定律和质量守恒定律，计算压缩机的输入功率、吸气/排气焓值和壳体热量耗散制冷剂，流量参数是通过测量量得到的，其原理如图3所示，公式为
图3CEC法应用于室内空调制冷量测量原理
式中，Pcom、Pid分别为压缩机和室内风机的输入功耗W，Qloss为压缩机壳体的散热量W，hsuc、hdis分别为压缩机吸气和排气的制冷剂比焓。值，J/kg、hOD,out和hID,out分别为制冷和制热操作时冷凝器出口处的制冷剂比焓值，J/kg，mref为制冷剂质量流量，kg/s。
通过对在焓差实验室采用CEC法测得的空调性能与采用水流量计法测得的空气源热泵冷热水器性能进行比较的结果，如果压缩机进气有一定的程度过热度时，冷量误差在150以内。[26-29]。
CEC方法可以在不依赖空调部件的结构参数或初始性能参数的情况下实现空调的非侵入式、无干扰测量，并提供优异的灵活性和长期测量精度，在ASHRAERP871项目中[33]和ELFORSK[28]计划