Приложение 3.А (справочное). Метод калориметрического испытания

Приложение 3.А
(справочное)

Метод калориметрического испытания

3.А.1 Общее

3.А.1.1 Калориметр обеспечивает метод определения производительности одновременно на внутренней и наружной сторонах. В режиме охлаждения производительность внутренней стороны устанавливают балансировкой эффектов охлаждения и осушения с измерением количества поступающего тепла и воды, производительность наружной - испытанием эффекта охлаждения и осушения с помощью балансировки отвода тепла и воды на стороне конденсатора с количественным измерением охлаждения.

3.А.1.2 Размер калориметра должен быть соответствующим во избежание любого ограничения для отверстий впуска или выпуска на оборудовании. Должны быть предусмотрены перфорированные пластины или подходящие решетки на выпускном отверстии регенерационного оборудования для предотвращения фронтальных скоростей, превышающих 1 м/с. Необходимо оставить подходящее пространство перед любыми решетками на впуске или выпуске оборудования во избежание нарушения воздушного потока. Минимальное расстояние от оборудования до боковых стен или потолка камеры должно быть 1 м, за исключением тыльной стороны оборудования консольного типа и одноканальных агрегатов, которые должны быть перпендикулярны стене. Потолочное оборудование должно быть установлено на минимальном расстоянии 1,8 м от пола. В таблице А.1 даны предполагаемые размеры для калориметра. Для размещения оборудования специфических размеров может потребоваться изменение предполагаемых размеров для удовлетворения требованиям к пространству.

Таблица 3.А.1 - Размеры калориметра

Номинальная охлаждающая производительность оборудования, Вт	Предполагаемый минимум внутренних размеров каждой камеры калориметра, м
	Ширина	Высота	Длина
3000	2,4	2,1	1,8
6000	2,4	2,1	2,4
9000	2,7	2,4	3,0
12000	3,0	2,4	3,7

Примечание - Для оборудования большей производительности могут быть рекомендованы следующие размеры агрегата:

ширина4 ширины;

высота 2,5 высоты;

длина1,5 длины.

3.А.1.3 Каждое отделение должно быть обеспечено регенерационным оборудованием для поддержания указанного потока воздуха и предусмотренных условий. Регенерационные приспособления для внутреннего отделения, состоящие из нагревателей для подачи явного тепла и увлажнителя, обеспечивают увлажнение, для наружного отделения - охлаждение, осушение и увлажнение. Подача энергии должна быть под контролем и измеряться.

Калориметры для тепловых насосов должны быть способны к нагреву, увлажнению и охлаждению обеих камер (см. рисунки А.1 и А.2) или иметь другие средства, в частности вращение оборудования, и использоваться, пока поддерживаются номинальные условия.

3.А.1.4 Регенерационные приспособления для обеих комнат должны обеспечиваться вентиляторами подходящей производительности для получения воздушных потоков не менее двойной величины объема нагнетаемого воздуха испытуемым оборудованием в калориметр, который должен быть оборудован средствами измерения или определения указанных температур по сухому и влажному термометру в обоих отделениях.

Рисунок 3.А.1 - Типовой калиброванный атмосферный калориметр комнатного типа

Рисунок 3.А.2 - Типовой сбалансированный атмосферный калориметр комнатного типа

3.А.1.5 Устройство выравнивания давления должно быть предусмотрено на разделяющей стене между внутренним и наружным отделениями для поддержания сбалансированного давления. Данное устройство состоит из одного или нескольких сопел и нагнетательной камеры, оборудованной вытяжным вентилятором и манометрами для измерения давления в отделении и давления воздушного потока.

Поскольку воздушный поток из одного отделения в другое может быть в разных направлениях, должны быть использованы два устройства, смонтированных в противоположных направлениях, или реверсивное оборудование. Трубы манометрического давления должны быть расположены таким образом, чтобы не подвергаться воздействию нагнетаемого из оборудования воздуха или его выпуску из устройства выравнивания давления. Вентилятор (или воздуходувка), откачивающий воздух из нагнетательной камеры, может допускать изменение его воздушного потока любыми подходящими способами, например изменением скорости или демпфером. Выпуск из такого вентилятора не должен оказывать воздействия на приток воздуха в оборудование.

3.А.1.6 Известно, что в отделениях как внутренней, так и наружной стороны температурные градиенты и структуры воздушного потока зависят от воздействия регенерационных приспособлений и испытуемого оборудования. Таким образом, результирующие условия являются индивидуальными и зависимыми от установленной комбинации размера отделения, подбора и размера регенерационных приспособлений, а также от расходных характеристик испытуемого оборудования.

Точка измерения указанных температур испытания как сухим, так и влажным термометрами должна обеспечивать выполнение следующих условий.

a) Измеренные температуры должны быть репрезентативными для каждой части оборудования и воспроизводить условия, возникающие при фактическом применении с внутренней и наружной стороны, как указано выше.

b) Температура в точке измерения не должна подвергаться влиянию воздуха, выпускаемого из любой части оборудования, что делает обязательным измерение температуры против потока любой рециркуляции, производимой оборудованием.

Трубы для забора проб воздуха должны быть расположены на стороне впуска оборудования.

3.А.1.7 Внутренние поверхности отделений калориметра должны изготовляться из непористого материала со всеми стыками, герметизированными от проникновения воздуха и влаги, входная дверь должна быть плотно изолирована от проникновения воздуха и влаги путем прокладок или других подходящих средств.

3.А.2 Испытание производительности нагрева в переходном режиме

Управляющее устройство размораживания на тепловом насосе должно обеспечивать остановку внутреннего потока воздуха в испытуемой аппаратуре к оборудованию как с внутренней, так и с наружной стороны. При этом желательно поддерживать работу регенерационных приспособлений, когда могут быть приняты меры для обхода кондиционированного воздуха вокруг оборудования, если существует уверенность в том, что этот воздух не содействует размораживанию. Должен быть использован счетчик активной энергии для получения совокупной потребляемой мощности испытуемого оборудования.

3.А.3 Калиброванный калориметр комнатного типа

3.А.3.1 Калиброванный калориметр комнатного типа показан на рисунке А.1. Каждый калориметр, включая разделительную перегородку, должен быть изолирован для предотвращения утечек тепла (включая излучение), превышающих 5% производительности оборудования. Воздушное пространство, допускающее свободную циркуляцию, должно быть предусмотрено под полом калориметра.

3.А.3.2 Утечка тепла может быть определена во внутреннем или в наружном отделении при закрытых отверстиях. Отделение может быть нагрето электронагревателями до температуры как минимум на 11°К выше температуры окружающей среды, которую следует поддерживать постоянной с отклонением в пределах 1°К снаружи всех шести огибающих поверхностей, включая разделительную перегородку. Если конструкция перегородки совпадает с конструкцией других стен, утечка тепла через нее может быть определена на основе пропорциональной площади.

3.А.3.3 Для поверки утечки тепла только через разделительную перегородку испытание проводится, как указано выше. Затем температура примыкающих площадей на обратной стороне разделительной перегородки повышается до получения равенства температуры в нагреваемом отделении, что устраняет утечку тепла через перегородку при поддержании разницы 11°К между нагреваемым отделением и внешним окружением оставшихся пяти огибающих поверхностей.

Различие в подводимом тепле между первым и вторым испытаниями позволит определить утечку только через перегородку.

3.А.3.4 Для наружных отделений, оборудованных средствами охлаждения, альтернативными средствами калибровки могут быть охлаждение до температуры как минимум на 11°К ниже температуры окружающей среды (на шести сторонах) и проведение аналогичного анализа.

3.А.3.5 В качестве альтернативы двухкамерному синхронному методу определения производительностей рабочие характеристики отделения камеры с внутренней стороны могут подтверждаться как минимум каждые шесть месяцев с использованием калибратора производительности охлаждения промышленного исполнения. Калибратором может быть также другая единица оборудования, рабочие характеристики которой измеряют одновременно внутри и снаружи в аккредитованной национальной испытательной лаборатории как часть общеотраслевой программы поверки производительности охлаждения.

3.А.4 Сбалансированный атмосферный калориметр комнатного типа

3.А.4.1 Сбалансированный атмосферный калориметр комнатного типа, показанный на рисунке 3.А.2, базируется на принципе поддержания равенства температур по сухому термометру, окружающих конкретное отделение, и внутри него. Если температура окружающей среды по сухому термометру и внутри отделения также поддерживается равной, то обеспечение паронепроницаемости по 3.А.1.6 не требуется.

3.А.4.2 Дверь, потолок и стены отделений калориметра должны располагаться на достаточном расстоянии от пола, потолка и стен контролируемых площадей, чтобы обеспечить одинаковую температуру воздуха в разделительном пространстве. Рекомендуется, чтобы данное расстояние составляло как минимум 0,3 м. Должны быть предусмотрены средства циркуляции воздуха в рамках окружающего пространства для предотвращения образования слоев.

3.А.4.3 Утечка тепла через разделительную перегородку должна быть представлена в расчете теплового равновесия и может быть поверена в соответствии с 3.А.3.3 или вычислена.

3.А.4.4 Рекомендуется, чтобы дверь, потолок и стены отделений калориметра были изолированы так, чтобы ограничить утечку тепла (включая излучение) не более чем до 10% производительности испытуемого оборудования с температурной разницей 11 К или 300 Вт в зависимости от большей величины при испытании в соответствии с методикой, представленной в 3.А.3.2.

3.А.5 Калориметр и вспомогательное оборудование для испытаний конденсатора с водяным охлаждением

3.А.5.1 Должно быть использовано внутреннее отделение комнаты калориметра калиброванного или сбалансированного атмосферного типа.

3.А.5.2 Необходимы измерения для определения потока и превышения температуры охлаждающей воды конденсатора. Контуры воды должны быть изолированы между конденсатором и точками измерения температуры.

3.А.6 Вычисления - производительность охлаждения

3.А.6.1 Общее

Величины потока энергии, используемые для вычисления общей производительности охлаждения внутри и снаружи, показаны на рисунке 3.А.3.

Рисунок 3.А.3 - Потоки энергии калориметра в ходе испытаний производительности охлаждения

3.А.6.2 Общая производительность охлаждения на внутренней стороне, как испытанная в калиброванном или сбалансированном атмосферном калориметре комнатного типа (см. рисунки 3.А.1 и 3.А.2), рассчитывается следующим образом

.

(А.1)

Примечание 1 - Если в ходе испытания вода не добавлена, то вычисляют при температуре воды в резервуаре увлажнителя кондиционирующего аппарата.

Если измерить температуру воды, попадающей из внутреннего отделения в наружное, практически невозможно, температура конденсата может приниматься за измеренную или вычисленную по влажному термометру температуру воздуха, выходящего из испытуемого оборудования.

Водяной пар (), сконденсированный оборудованием, может быть определен количеством воды, испарившейся во внутреннее отделение через регенерационное оборудование для поддержания требуемой влажности.

Утечка тепла во внутреннее отделение через разделительную перегородку между внутренним и наружным отделениями может быть установлена при калибровке или основана на вычислениях при использовании сбалансированного атмосферного отделения комнатного типа.

Общая производительность охлаждения на внешней стороне, испытанная в калиброванном или сбалансированном атмосферном калориметре комнатного типа (см. рисунки 3.А.1 и 3.А.2), рассчитывается следующим образом

.

(А.2)

Примечание 2 - Энтальпию вычисляют при температуре, при которой конденсат испаряется из наружного отделения.

Скорость утечки тепла во внутреннее отделение через разделительную перегородку между внутренним и наружным отделениями может быть определена при калибровке или основана на вычислениях при использовании сбалансированного атмосферного отделения комнатного типа.

Примечание 3 - Данное количество равно вычисленному по формуле (А.1), если площадь разделяющей перегородки, обращенной к наружной стороне, будет равна площади, обращенной к внутреннему отделению.

3.А.6.3 Общая производительность охлаждения оборудования с жидкостным (водяным) охлаждением, удаленная со стороны конденсатора, вычисляется следующим образом

.

(А.3)

3.А.6.4 Скрытая производительность охлаждения (осушения помещения) вычисляется следующим образом

.

(A.4)

3.А.6.5 Производительность явного охлаждения вычисляется следующим образом

.

(А.5)

3.А.6.6 Коэффициент явного тепла вычисляется следующим образом

.

(A.6)

3.А.7 Вычисление - производительность нагрева

3.А.7.1 Общее

Величины потока энергии, используемые для вычисления общей производительности нагрева внутри и снаружи, показаны на рисунке 3.А.4.

Рисунок 3.А.4 - Потоки энергии калориметра в ходе испытаний производительности нагрева

3.А.7.2 Производительность нагрева во внутреннем отделении калориметра вычисляется следующим образом

.

(А.7)

3.А.7.3 Производительность нагрева измерением теплопоглощения оборудования, где испаритель берет тепло из воздушного потока, вычисляется следующим образом

.

(А.8)

3.А.7.4 Общая производительность нагрева оборудования с жидкостным (водяным) охлаждением, удаленным от испарителя, вычисляется следующим образом

.

(А.9)

где - тепло, поступающее на змеевик испарителя оборудования.