1.性价比之选:细数这些年兢兢业业的大电器们
作者:绯村心太
张大妈有什么关于电器的爆料或者原创时,经常看到评论区各种“XX一生黑”的回复,然后列举那个品牌坑爹的使用经历。大概是RP较好,家中的电器从购买以后,使用频率都不低,而且到目前为止也都工作正常,大小毛病都没出过。
这篇文章的起因就是油烟机马上要鸟枪换炮了(这里要感谢张大妈和美的给予的众测机会)。意识到马上要有个“家庭成员”离开的时候,心里还是挺不舍的。趁着“首发成员”还齐的时候,细数一下家里这些年兢兢业业、任劳任怨的家用电器们。
既然是“这些年”,那文中介绍的大都是用了三年以上的电器,型号、功能都比较过时了,商品链接也大都在各电商下架了。功能介绍会简略一些——过时的功能对现在选购也没什么指导意义,不过会谈一些日常使用感受,希望能有一些帮助。
电视机:夏普 LCD-52LX530A
夏普(SHARP)LCD-52LX530A彩电
这个是LP拍板的,国产不放心,进口品牌里拨拉了拨拉选了夏普的。个人对日本品牌还是挺有好感的,家里第一台CRT电视就是松下的,除了调台用的转杆(不知道有没有人知道LZ说的什么)一直被LZ当玩具玩给转松了,没出过其他什么毛病。
这款电视用的是夏普X超晶面板和LED背光源,色彩表现方面感觉不错;SRS TruSurround HD的音效系统也能满足日常看电视的需求;1080P分辨率放在现在略显落后,不过观看距离较远的话颗粒感也还好。
端口方面,有USB、HDMI、PC端口,不过不是智能电视——当时就觉得电视的“智能”发展得太半吊子了,现在看看世面的智能电视,感觉也没什么卵用。各种端口的使用率也不高,除了现在小米盒子用着一个HDMI端口,其他端口都没用过——主要是LZ家电视使用率确实不太高。
买之前还想52寸的会不会太大了。总看见“X米的客厅适合用XX寸”的说法,事实证明这种说法都是与时俱进的,小时候看报纸还有“家用数码相机500万像素绰绰有余”的标题呢,现在看值友们各种投影装备,也真是让人长草。
空调
格力 KFR-50LW/(50569)FNAb-3
格力(GREE)KFR-50LW/(50569)FNAb-3 2匹 柜机T派系列家用冷暖空调…
格力 KFR-32GW/(32570)FNBa-3
格力(GREE)KFR-32GW(32570)FNBa-3 小1.5匹 挂式Q迪变频系列冷暖空调…
由于客厅和餐厅是连着的,2P的柜机带起来略显吃力,使用时得把卧室厨卫的门都关上,刚开机降(升)温时略慢,之后的效果也还可以。卧室的1.5P挂机就完全没问题了,制冷制热效果都是立竿见影。
噪音方面表现都很不错,不特别注意的话,基本都被环境音盖住了——当然指的是中低风速,高风速声音还是比较明显的。
Tips:客厅柜机空调最好根据客厅(加餐厅)面积,选择功率足够大的机型。
冰箱:西门子 BCD-218 KK22F67TI
西门子(SIEMENS) KK22F67TI 218升L 三门冰箱(银色) 0℃生物保鲜…
这是一款三门定频直冷冰箱。不同于现在大热的风冷冰箱,这款还要手动除霜。
厨房空间太局促,只能把冰箱放厨房门口了。从上到下分别是冷藏室、生物保鲜室和冷冻室,三个空间可以通过门板上的LCD触屏来分别设置温度。冷藏室、生物保鲜室和冷冻室的容积分别为114L、53L、51L。这个容积对于一般三四口之家足够了——如果购物习惯良好的话。老妈总是看到超市肉啊菜啊的一打折就往家囤,另外不少无须冷藏的东西也会担心坏掉往冰箱塞,导致冰箱空间长年吃紧。
在制冷、噪音方面,这么多年都运行正常。唯一一次“问题”就是某次断电除霜之后,冰箱外面发热严重——实际上除霜后再制冷时,发热也是正常现象,过几个小时就发热正常了。
ps:个人很喜欢LCD屏幕发出的白光,很温和。
Tips:冰箱空间不嫌大,结合空间选大的更方便,虽然是有多大空间都能给塞满了。
洗衣机
西门子 XQG52-07X0M0(WM07X0M0TI)
西门子(SIEMENS)XQG52-07X0M0(WM07X0M0TI)5.2公斤 智能自检 个性化洗涤 …
阳台正好有一块位置,又有出水管和排水管,放这儿正好。
有丰富的洗涤模式,对应着不同水温,可以结合衣物质地、重量、脏净程度来选择。ps:那个超净洗的时间真是长…
除了偶尔洗厚的床单或者被罩时感觉容量不够外,这台洗衣机用起来也没太大问题,只是有西门子洗衣机普遍存在的两个问题:洗完后门上还是会有泡沫;工作时有类似蜂鸣声的声音。
Tips:洗衣机也一定要选容积大的。
统帅 TQBM33-22
统帅(Leader)TQBM33-22 3.3公斤 全自动洗衣机 迷你版(瓷白色)【海尔荣誉…
这台洗衣机容积只有3.3kg,当然相应的体积和价格也都“小”很多——太大了卫生间塞不下。当时的价格好像是999,现在京东也还有卖,成799了。
一般小孩的衣服一两天就会换,不太脏而且量都不大,买这台洗衣机的目的就是给孩子洗衣服。有低、中、高水位,分别对应1-2件、3-4件、5-7件小孩衣服;另外还有快洗或者强力洗——总之就是可以针对不同洗衣量、脏净程度来完全自由设置。小孩的衣服换得勤、量又少,每天洗完澡用中/低水位的快洗的话,孩子还没睡就已经洗好了。
最近洗衣机出现了甩干后衣服还是湿乎乎的情况,或者有时候莫名其妙地暂停滴滴响,指示灯也在闪。打了三四回客服电话,客服总是在电话里指导。因为担心自己弄不好或者出什么别的问题,后来还是售后师傅上门来弄的,原来不是洗衣机质量问题,只是排水管堵了什么东西。简单修理好后师傅让扫了个什么微信码,本来三年免费保修又延长了半年。
热水器:A.O.史密斯 CEWH-80PEZ8
A.O.史密斯 电热水器 CEWH-80PEZ8 储水式热水器 80L
起初用的是自带的天然气炉洗澡,再安热水器时就只能在吊顶下面了。如果装修时就规划好的话就可以让热水器的上半部分进吊顶里面。
80L容积、金圭内胆、触控式操作、IMM智能保养、实时热水量提示,有预约功能,功率为2000/3000W,加热模式有低功率、速热半胆和速热整胆,另外还有MAX增容(可使用320L的40℃热水,从没用过)。可以用遥控器控制,不过从来没用过,也早不知道扔哪个角落了。
通常冬天设置到55℃,夏天设置到45℃,一般够三四个人用了,比较低的设定温度既省电,也有利于避免形成过多水垢。安装时师傅好像说过可以用哪个管放水来清理热水器内部,不过到现在也没清理过,保温、制热效果倒也没什么衰减。
油烟机:美的CXW-220-DT23S
美的(Midea) DT23S 欧式触控抽油烟机
油烟机是LZ选的,当年对油烟机没什么概念,但去卖场转了一圈、听各家导购吹一通就都明白了。挑选先从外观排除了笨重的中式和看起来就不靠谱的侧吸式,选了性能和颜值俱佳的欧式。排除了各种噱头和花哨功能后,选了美的的这一款。当年京东还没现在这么深入人心,这油烟机还是从淘宝买的。物流不到家,还得自己到物流站取,木条框架保护得很好,回来拿羊角锤好一阵才拆开,然后等橱柜装好以后联系美的售后上门安装。
其他参数不表了,主要参数就是风量为14.5m³/min。现在看来排风量属于较低的水平了,实际使用中,做一些爆炒的菜时,就会有明显的油烟味蔓延在厨房。
触摸操作面板是黑色玻璃材质,炒菜时难免用油乎乎的手去触碰,黑色玻璃看起来大气又易清洗。而且操作简单只有五个按钮:灯光、大风量、小风量、延时关机、关机。
当时美的还有一个型号DT23Q的油烟机,只不过是按键操作,出于颜值考虑还是选的DT23S。
机身外部、集烟腔和油网都是不锈钢材质,很方便清理,用了几年了也能保持面板很干净。LP炒菜比较油大,油盒过一阵子就一盒油,还好清理很容易。(每次看到油盒都想起前几年看到的一则新闻,一个老太太吃油烟机收集的油结果给吃死了)
Tips:油烟机是电器里最会搞噱头的了,选择风量、风压大的就没错,花里胡哨的功能没必要。
净水器
爱惠浦 BH2
爱惠浦(Everpure)BH2净水器 净水机 厨房餐饮用水过滤器…
根据我国新版《生活饮用水卫生标准》,106项指标之一的TDS值的安全范围要求在1000mg/l以内。
LZ家水质比较硬,检测值有600+了,直接烧水的话就白花花一片了,LZ就在淘宝买了个爱惠浦BH2——当时看中了连空军一号都用这牌子,而且还便宜。
这个净水器结构很简单,就是一个前置PP棉滤芯加中央滤芯。根据水质和使用频率,PP棉滤芯看起来泛黄了就换,一般四个月左右换一回; 中央滤芯是两年换一回。
这个净水器可以过滤泥沙铁锈、细菌有机物、重金属、大部分的矿物质,号称出水可以直饮,不过还是习惯烧开喝。因为不是纯水机,烧开还是会有一点点水垢。
胜在便宜、易安装、效果好、易换滤芯,出租房、一般家用足够了。
A.O. 史密斯 SR50-C3
AO史密斯(A.O.Smith)SR50-C3 智能滤芯提示 家用反渗透净水器…AO史密斯净水机专用赠品 高档加大加厚全棉超柔软浴巾…
有了宝宝之后,担心爱惠浦过滤的水质不行,就换了A.O. 史密斯的这款,当时买的时候还赠了个大浴巾,质感很好,后来就成了宝宝专属浴巾了。
五级反渗透滤芯很给力,直接就可以饮用,烧开的水也完全没有水垢;智能冲洗,另外这款净水器有漏水提醒,不过安装到位的话一般不会漏水。最方便的就是滤芯更换提醒,根据机身数字颜色变化,来更换对应滤芯。
图示直接贴在了橱柜门内侧,方便查看。滤芯颜色变成橙色开始就会过一段时间响一下,提醒滤芯需要更换了。这个净水机是所有家电里联系客服次数最多的,需要更换滤芯时直接打客服,售后就会安排师傅上门更换。到目前为止换过三个滤芯了,都是几十块钱,最贵的一个滤芯好像是两百多,还没换过。
ps:安装时需要一些配件,自己准备的话可以少不少费用,可以参见购买链接的页面说明。
微波炉:美的 型号不明
最后乱入一个小家电吧,主要是这货质量很好、跟随的时间很久了,久到右边面板上的字迹都脱落得差不多了。
微波炉唯一的功能就是——热剩菜剩饭,一直以来没坏也就没换机的机会。留学时用过微波炉、烤箱一体的微波炉后,觉得既方便更节省空间;看到水波炉还集成了整箱功能,就更长草了。
总结
看看家中这些过时的电器,相比于现在层出不穷的家电,没有智能,没有炫酷的功能,但是作为家电基本的功能都有了,最重要的“耐用”也很让人放心——不同于手机、小家电,大家电最重要的就是性能稳定、质量好了。
当然,现在再选购的话,可能会不免落入俗套地选择一些带着花里胡哨的噱头的机型(都追求功能多,也少有功能简单的家电了),但实际在日常使用中,用得最多的还是拿些基本功能——部分附加功能倒也偶尔用得上,就看你愿不愿意为这些功能买单了。
本来想在每个家电后面加个“购买建议”的,后来想想一个人一种需求,这些建议没什么意义。不过倒是可以给个通(fei)用(hua)的建议就是:空调、洗衣机、冰箱等家电,一定要选功率、容积大的!
另外就是选大牌产品,考虑到性价比的话就选大牌里的基础款——基础功能够用、质量稳定、售后服务好。能满足使用需求,用很多年头也不出什么问题,这些都能给你带来不错的使用体验、省很多修理时间和成本,比一些花哨牌子满是噱头的外观和附加功能更重要。有米的话就推荐大牌的高级款,家电也算是一分钱一分货的东西,虽然两分货可能得花一毛钱,但一分钱是肯定买不到的。
大家有什么想法,欢迎回帖交流。
2.多联机分歧管配管与各流程操作及说明
多联机的运行效果如何,不仅取决于设备,也与冷媒管的安装、和冷媒剂的灌注等安装因素有着密切联系。本工法着重在施工中解决以下关键问题:
1、冷媒管的选择应采用去磷无缝紫铜管,规格Φ19.05以下的铜管采用盘管,减少铜管接头,规格大于Φ19.05的采用直管;
2、冷媒管施工必须保证管内干燥,尽量避免在雨天施工;
3、冷媒管焊接过程中必须充氮气保护,并根据实际施工经验总结出了合理的压力值,避免了氮气流量过大,焊接处容易产生砂眼,流量过少,则会产生氧化膜过多氮气必须从焊接处流过的弊端。并提出切实可行的充氮气方法。
4、规定的冷媒管在焊接时各种安装方式对应的焊接方式,主要防止烫伤或出现砂眼而泄露。
5、提出分歧管的选择和安装方式避免多台多联机间冷热不均的现象
6、规范了安装完成后系统吹扫、气密试验、干燥及冲制冷剂的流程及标准。
工艺原理:
利用熔点比铜低的钎料,熔化后依靠毛细管作用填满接头间隙,并与母材之间相互扩散实现连接,依靠液态钎料和固态金属的相互扩散而达到原子的结合。同时这两种材料相互进行配合。通过合理设置支吊架的形式及位置,控制分歧管处于水平或垂直状态,保证流量均衡分配。
施工工艺流程及操作要点
施工工艺流程:
施工准备→材料选择→复核配管尺寸→→铜管敷设→钎焊连接→管道冲洗→气密试验→管道保温→真空干燥→冷媒追加→调试运行
操作要点:
1 施工准备:
1.1 现场核对:
安装前首先核对图纸,检查管道布置是否与结构及其它专业管道交叉、矛盾;核对管道预埋件、支架、套管的位置、标高是否正确。检查前期土建施工过程中预留孔洞是否准确、齐全。
1.2 材料准备:
熟悉该工程用到的各类材料包括铜管、分歧管、型钢、保温等,及时准确的核对材料采购部门提供的材料,确认是否满足施工。
1.3 人员准备:
根据工程量确定施工人员人数,进行安全及技术交底。
2.2 材料选择
2.2.1 冷媒管路审核:
1)材质:脱磷无缝紫铜管,挤压工艺。
2)外观:管道的内外表面应无针孔、裂纹、起皮、起泡、铜粉、积碳层、绿锈、脏污和严重氧化膜,并不允许存在明显的划伤、凹坑、斑点等缺陷。
表2-1 R410A专用铜管壁厚
注:保温多采用B1级橡塑保温管,厚度选择要符合管径要求:
①冷媒管管径≦12.7mm保温厚度15mm,冷媒管管径≧15.88mm保温厚度20mm;
②冷凝排水保温厚度根据管径要求,最低不得小于10mm,一般采用保温厚度15mm;
③风道保温厚度不得小于25mm。
④特殊潮湿环境,保温层厚度须根据现场情况适当增大规格。
复核配管尺寸:
2.3.1 因各设备供应商不同,其气液管对应的管径也有所不同,施工前应根据所定设备厂家要求,复核设计管径是否相符,如不符应及时提出。
以下各表提供的配管管径以供复核参考。
表2-2 R22、R407c系统冷媒配管管径选择表
冷媒配管类别
下游室内机总容量A(HP)
气管管径(mm)
液管管径(mm)
主配管(室外机-第一分歧间;分歧-分歧间)
A≤10
φ28.58
φ12.70
10<A≤20
φ38.10
φ19.05
20<A≤30
φ44.50
φ22.22
30<A≤48
支配管(分歧-室内机间)
φ19.05
φ9.52
2.3.2 R410a系统,考虑各制造商提供的选择值有差异,推荐了某两个制造商供的选择数值,供设计参考。
表2-3主配管(室外机-室内侧第一分歧间)管径选择表
室外机(HP)
主配管管径(mm)
加大尺寸后的主配管管径(mm)
气管
液管
气管
液管
(一)
8
φ19.05
φ9.52
φ22.22
φ12.70
10
φ22.22
φ25.40
12
φ25.40
φ12.70
14
φ28.58
16
φ28.58
φ31.80
18-24
φ15.88
26-34
φ38.10
φ15.88
φ38.10
φ19.05
36
38-48
φ19.05
φ22.22
(二)
8
φ19.05
φ9.52
φ22.22
φ12.70
10
φ22.22
φ25.40
12-16
φ28.58
φ12.70
—
φ15.88
20-22
φ15.88
φ31.80
φ19.05
24
φ35.00
—
26-34
φ19.05
φ38.10
φ22.22
36-48
φ41.30
—
表2-4 主配管(分歧-分歧间)管径选择表
室内机容量A(×100W)
气管管径(mm)
液管管径(mm)
(一)
A≤101
φ12.70
φ9.52
101<A≤180
φ15.88
180<A≤371
φ19.05
φ12.70
371<A≤540
φ25.40
φ15.88
540<A≤700
φ28.58
700<A≤1100
φ31.80
φ19.05
1100<A
φ38.10
(二)
A<200
φ15.88
φ9.52
200≤A<290
φ22.22
290≤A<420
φ28.58
φ12.70
420≤A<640
φ15.88
640≤A<920
φ34.90
φ19.05
920≤A
φ41.30
说明:按本表选择的管径不要超出表5相应管径尺寸。
2.4 铜管敷设
2.4.1 铜管预制
根据图纸和现场实测尺寸采用专用割管器切割铜管。割管器应绕铜管逆时针旋转,并不断旋紧转柄。刀口应与管轴线垂直(切口允许倾斜偏差为管径的1%)并缓缓进刀以防挤扁铜管。切割后用锉刀将切割面打磨平滑去除毛刺,打磨时管口应侧向下以防粉屑进入管内。用铰刀沿管口内侧旋转去除锐边和毛刺使铜管切口平整光滑。也可用专用圆形铰刀同时对管口内外进行倒棱处理。切割后应记录相应管道长度,以此作为系统充填冷媒的依据。
2.4.2 弯管:
对于Φ12.7mm及以下铜管可用手直接弯管,<Φ22.2mm使用弯管器弯管,≥Ф22.2mm采用冲压弯头。弯管时,弯头两侧必须保持不小于管径2倍的直线部分。铜管的弯曲半径取3.5~4倍铜管直径D,椭圆率不大于8%。冷媒管道分支管应按介质流向弯成90°弧度与主管连接。不得使用弯曲半径小于1.5D 压制弯管。
2.4.3 胀管:
铜管对接时必须采用胀管工艺,将铜管用胀管器扩胀成承口,再进行承插钎焊连接。胀管器分为棘轮和液压两种,注意不得用扩口器进行胀口。首先选择合适胀管模具旋转套入胀管器的端头再将铜管套入模具的胀口上并旋紧紧固旋钮。慢慢将手柄压下进行胀管,并不断循环,当胀管到一半时将铜管旋转45度再继续胀管操作,以防止铜管出现裂缝。承插的胀管方向应迎着冷媒流向。胀管后组对的管道内壁应齐平,错边量不大于0.1倍壁厚,且不大于1mm。承口深度不应小于管径。胀管后的内径D应为管道外径Φ+0.1mm~0.15mm。
2.4.4 扩口:
铜管与机组螺纹接口连接时应对铜管端头进行扩口(扩喇叭口)操作。扩口应使用专用扩口器进行加工尺寸如下表所示:
表2-5 铜管扩口尺寸表
1)扩口操作步骤如下:
(1)松开扩口器叉臂上的螺杆手柄和夹紧手柄,将叉臂伸入扩口横杆铰链端部。选择相应尺寸的锥形开口后将管子从扩口器底部往上推直到与夹具口水平对齐。
(2)将叉臂向前滑动直到叉臂上的箭头碰到扩口横杆上的线为止。然后上紧夹紧手柄。
(3)顺时针旋转螺杆手柄直到压力推杆松开。然后将螺杆手柄,夹紧手柄退松并使叉臂向后滑动卸下管子。
(4)喇叭口应均匀,大小适中,以免扩小了连接时密封不好,扩大了管口容易开裂。扩完喇叭口后必须仔细检查喇叭口内表面质量,要求无划伤、不得呈歪斜状。然后在喇叭口上涂冷冻机油。扩口时应使用力矩扳手进行紧固,方式及紧固力矩选取如下表:
表2-6 力矩扳手进行紧固方式及紧固力矩选取
2.5 支吊架预制
2.5.1 下料打磨,根据支吊架图纸所示尺寸,按下料单对板材和型钢进行切割,较小的型钢采用无齿锯切割,较大的则使用火焰切割,切割后要将氧化物打磨干净,钢板及型钢上开孔要求全部采用机械钻孔,严禁火焰开孔。对型钢待焊部位25mm范围内进行打磨,要求打磨出金属光泽,并检查表面清洁度及是否有裂纹等缺陷。
2.5.2 组对,按图纸要求将各部件组对点焊成型,然后再按图纸检查组装的方向、方位、部件尺寸和用料的正确性,用钢板尺和水平尺检查支架的平行度、垂直度,误差不得超过5°,检查焊接坡口尺寸、间隙大小,坡口角度误差不大于±5°,间隙范围1.5~5mm。
2.5.3 刷漆,支吊架焊接完毕后要对焊接表面进行防锈,对整个支吊架进行面漆处理,保证油漆涂刷均匀,然后用不同颜色的油漆在支架上标出系统号、支架号,以便于现场安装。
2.5.4 成品堆放和维护,在堆放场地划分区域,按系统进行支架根部堆放。堆放后的支架根部要定期进行检查,保证表面清洁度,并做好记录。成品堆放时间不宜过长,存放超过30天的支架需重新进行喷砂除锈。
2.6铜管安装
2.6.1 支架设置:
1)支吊架的形式及固定
对于多组冷媒管可共用一个支吊架,但每组冷媒管应有适当间距,一半以10cm为宜,在支架上开固定冷媒管U型卡孔时应按照冷媒管保温后直径进行计算。但每隔15m应设置防晃支架
2)支、吊架间距:
水平管道支吊架最大间距如下表所示:
表2-7支吊架间距表
管 径(mm)
≤9.5
>12.7
支吊架最大间距(m)
1.1
1.5
注:在液管和气管共同悬吊时,以液管尺寸为准。
3)支吊架设置要求:
支、吊架位置应靠近接口,但不得影响接口的拆装。支、吊架的安装应平整牢固。管道与设备连接处附近应设独立支、吊架。
4)分歧器吊架的设置
为保证分歧器主管与分支管处于同一平面,应在分歧器分支管与主管设防晃支架,以保证安装安装完成后符合下图要求:
图2-1分歧器分支管与主管设防晃支架安装图
2.6.2 管道敷设:
1)将预制好的管道按编号运到现场顺序安装,管道安装按先干管、后支管的顺序进行。
2)明装管道成排安装时,直线部分应互相平行,管道之间应保持一定的间距,留有操作空间。管道曲线部分曲率半径应一致。
表2-8管径、深度及间隙关系表
3)管道穿越结构伸缩缝沉降缝时,应在墙体两侧采取柔性连接或做方形补偿器。在管道保温层外皮上、下部留有不小于150mm 的净空。
4)装配铜管
铜管应正直插入规定深度,两装配件的中心线重合,焊接时应定位。为了保证装配尺寸正确,不能用手定位,防止加热时铜管移动。
5)铜管与机组连接时先用纱布蘸汽油将铜管外表清洗干净。在需要连接的铜管套上螺母后,在端部扩制喇叭口,喷上醚油或酯油,套入垫片后将两管对正用专用力矩扳手和扳手连接。
6)禁止在出焊点处直接拐弯(相邻两个分歧管之间)保持500~800mm距离再拐弯。
7)为防止系统间出现流量分配不均的情况,应限制第一分歧器到系统末端长度,一半以不超40米为宜,具体参见设备供应商的要求。
2.7钎焊连接
钎焊连接是多联机系统中的重点施工工序,其焊接的基本流程应按下图进行。
图2-2焊接流程图
2.7.1氮气置换
1)为保证在焊接过程中不使铜管表面氧化,应在焊接前进行氮气置换。其临时管路连接见示意图:
图2-3管路连接图
2)调节氮气瓶上的压力表使压力保持在0.05-0.3Mpa,让氮气定向充入正在钎焊的管道内。焊接完成应待铜管完全冷却后,方可停止充入氮气。
2.7.2 焊接火焰和温度要求:
钎焊紫铜时,使用中性焰或轻微还原焰,一般采用外焰。铜管接头处加热应均匀,并注意根据管的材料尺寸分配热量。
2.7.3 钎焊操作:
1)一般先预热插入管,使管配合紧密;再沿接头长度方向来回摆动,使其均匀加热到接近钎焊温度,然后环绕铜管加热至钎焊温度(铜管为浅红),同时钎料亦随之环绕加入,并均匀填满接头间隙,再慢慢移开焊炬,并继续加入少量钎料,形成光滑钎角。加热时不能直接用火焰烧焊条,加热时间也不宜过久。焊接时要注意控制好火焰方向,避开胶套管、海绵、电线等。
2)调整火焰方向使之朝向焊缝间隙,同时向接头缝隙处送入钎料,送料时使焊条和火焰呈45度角。利用接头的热量将钎料填入缝隙直至将钎缝填满,注意不得直接将火焰对准钎料使之熔化到钎缝内。对于φ40以上大口径管道,因其周长较长不容易加热均匀,可使用两支焊枪同时加热使接头处的径向与长度方向受热均匀,使钎料均匀填满钎缝,以保证质量。
3)当钎料全部熔化后应停止加热以防钎料不断往内渗透不易形成饱满的焊缝。钎焊操作宜向下或水平侧向进行,不宜仰焊和倒立焊接,接头的分支口一定要保持水平。
图2-4 焊接方向示意图
4)在焊缝完全凝固以前,不能移动焊件或使其受到震动。
对采用水冷的焊件,应防止水进入铜管内部,放置焊件时仍要避免铜管表面残留水分流入管内。
5)钎焊质量及检验
焊缝表面光滑,填角均匀饱满,自然地圆弧过渡。钎焊接头无过烧、焊堵、裂纹、焊缝表面粗糙、烧穿等缺陷。焊缝无气孔、夹渣、未焊满、虚焊、焊瘤等缺陷。
2.8管道冲洗
制冷剂配管安装完毕后必须用氮气进行冲洗,以清除安装过程中混入的灰尘和水分,使制冷剂配管保持干燥、清洁。清洗操作方法如下:
清洗装置的连接使用氮气清洗方法:先在氮气钢瓶上装上减压阀,用一根耐压软管连接减压阀与表式分流器。另用两根耐压软管,一根连接室外机的液侧配管与表式分流器;另一根一侧连接室外机的气侧配管,还有一侧管口空着。清洗操作用手将空着的软管握住,打开氮气钢瓶的总阀门,使经过减压后的氮气压力升至0.5MPa时,快速松开握住的管口,使氮气从管口喷出,管内污物和水分也随之喷出,这样反复2-3次,即可将管内污物和水分清除干净。将干净白纱布绑与管口观察是否有污物及水渍排除,如有重复以上操作,直至纱布干净方为合格。
2.9气密试验
2.9.1冷媒管安装完后,连接管道进行气密试验,验证配管系统没有泄漏;冷媒管连接上室外机后还需进行一次气密试验,以检查室内、外机螺纹连接处和新焊点是否有泄漏。
2.9.2试验装置及临时管路连接
图2-5临时管路连接示意图
2.9.3实验步骤
1)预先自制一个加压组件,在一个部位焊接,加压完毕后,割去一段,再焊接到其他部位,以提高现场效率,如图:
图2-6加压焊接图
2)加压过程中必须关闭室外机阀门,防止氮气流入室内机。
3)配管系统分成几个部分进行气密试验,既容易发现泄漏,又加快作业进程。
图2-7检测系统图
4)试验压力要求
表2-9 充氮压力值表
步骤
压力
持续时间
作用
1
0.3 MPa
3分钟以上
可以发现大的泄漏
2
1.5 MPa
3分钟以上
可以发现较大的泄漏
3
2.8 MPa
24小时以上
可以发现小的泄漏
5)因为气体压力随环境温度而变化,每1℃约有0.1kgf/cm2的压力变化。加压时的温度和观察时的温度也要做记录,以便修正。
6)如通过耳听、手触、肥皂水等常规检测方法仍不能确定漏点,则应采用氮气与冷媒混合加压。利用卤素探测仪、烷烃(石油气)探测仪、电子探测仪等做检查,直至严密性合格为止。
7)气密试验结束后,保留室外机液管侧的压力表,系统保持15kgf/cm2压力,防止气密性受破坏。
2.10 管道保温
2.10.1保温材料应符合设计要求。设计无规定时保温材料厚度见下表
表2-10 保温材料厚度表
管 径
保温厚度
管 径
保温厚度
Φ6.4~25.4mm
≥10mm
Φ28.6~38.1mm
≥15mm
2.10.2 保温施工顺序:水平管道应由支管到主管,垂直部分从低点向高处顺序进行。施工时留下焊缝,分支,末端接口等处,待气密性试验合格后再对这些部位进行保温。
2.10.3 必须将气管和液管分开保温,再用胶布缠到一起。
2.10.4局部保温做法
1)保温材料与机器的连接不能留有缝隙,并且要使用专用的配套保温套,不得用其他代替。
图2-9局部保温示意图
2)分歧管的保温应使用专用的配套保温套。气管和液管必须分开保温,严禁将气管和液管用同一个保温套管保温。
3)套管与木垫接触时应先清理木垫外表的油污和杂物,并在木垫接触面上刷好胶水用力将套管与木垫挤住。
2.11 真空干燥
2.11.1 两次气密试验合格后方可进入真空干燥步骤,且应先确认阀门是否确实关紧。
2.11.2 真空泵的选择:使用真空度在-755mmHg(表压-0.1Mpa)以下、排气量40L/min以上的真空泵;
2.11.3 干燥步骤
1)室外机不抽真空,应首先确认室外机气侧、液侧的截止阀关紧;
2)排出氮气将压力表连通器接在室外机大、小阀门的注氟嘴上接一真空泵,高、低压同时抽真空。
3)开启真空泵,打开“LO”和“HI”旋钮;
4)真空度到-0.1MPa(表压-1kgf/cm2)后,再继续抽0.5~1.0小时,然后关闭高压端“VH”和低压端“VL”旋钮,停真空泵;
5)将连接真空泵的软管改接到氟利昂充注罐上,排掉软管中空气,打开低压端“VL”旋钮,向系统管路里充填氟利昂,压力到0.0kgf/cm2时,再关闭低压端“VL”旋钮;
6)将连接氟利昂充注罐的软管再改接到真空泵上,开启真空泵,打开高压端“VH”旋钮,在高压端抽30分钟,再打开低压端“VL”旋钮,抽低压端直到真空度达-0.1MPa(表压-1kgf/cm2)。
7)若真空度达到-0.1MPa(表压)或更低,则抽真空完毕,关掉真空泵,放置1小时,然后检查真空度是否变化。确认真空泵工作1小时以上能达到-755mmHg以下;如果3小时以上仍达不到-755mmHg以下,说明有水分混入或漏气,需要检查;执行步骤⑧。
8)如果水分混入,必须用氮气进行“真空破坏”:即在真空干燥后,把氮气加至0.5kgf/cm2,然后再抽真空。这样反复操作直到保持-755mmHg真空度且压力不上升。
9)抽真空完成后,先关闭表式分流器全部阀门,再关闭真空泵。
2.12 冷媒追加及调试运行
2.12.1 计算冷媒追加量:查阅铜管加工记录,将同一管径的长度相加得到液管长度,再根据表5.2.9计算加注量。切忌过量追加以防止液击。
表2-11 冷媒追加量表
液管直径(Ø)mm
制冷剂量(kg/m)
液管直径(Ø)mm
制冷剂量(kg/m)
Ø 22.2
0.37
Ø 12.7
0.12
Ø 19.1
0.26
Ø 9.5
0.059
Ø 15.9
0.18
Ø 6.4
0.022
2.12.2 追加步骤
1)追加充填冷媒前必须进行真空干燥;
2)将制冷剂罐连接管接到压力表连通器,然后打开阀门VH,排空皮管内的空气,然后将压力表高压端接在室外机小阀门的注氟嘴上。
3)打开压力表的阀门VH,然后制冷剂以液态充入液管侧,充入达到所需的灌注量。
4)如果不开机加不进系统,侧让系统按制冷全负荷运行,打开阀门VH,排空皮管内的空气,将压力表高压端接在室外机小阀门的注氟嘴上,打开VL 阀,以气态充入气管侧,直到所需的灌注量。
5)观察电子秤或弹簧秤,当达到所需添加的制冷剂量时,快速关闭阀门,关上制冷剂罐的源阀。记下加到系统的添加制冷剂量。
6)充填完毕,应检查室内、外机扩口部分是否有冷媒泄漏(用气体检漏仪或肥皂水)。
7)追加的制冷剂灌注完后,打开室外机的大、小阀门。
2.13 调试运行
2.13.1调试运行步骤:
1)检查风扇及压缩机绝缘。
2)检查电源及控制线路。
3)检查冷媒是否已充盈。
4) 检测电压及运行电流。
5) 检测冷媒高/低压力。
6) 检测冷凝器及蒸发器的进风及出风温度。
7) 检查温度调节器功能。
材料与设备:
1本工法用到的材料要求如下:
1.1铜管必须采用磷酸脱氧无缝铜管。
1.2铜管内异物必须小于30mg/10mg。
1.3铜管要符合规定的硬度等级要求。
1.4铜管的壁厚必须符合产品技术要求的最小厚度要求。
1.5对于使用R410A冷媒的铜管必须去油处理,并有厂家提供的去油处理报告。
2本工法用到的机具设备见下表
表2 -1 施工中专用检测设备及专用工具一览表
用检测
设备及工具
规格
型号
生产厂家
/原产地
数量
单位
备注
扩口器
EA200B
美国
6
个
R410a用集管仪表
BM2-6-DS-410A
日本
2
个
定量加液器
EA113XR
日本
1
个
真空泵转接器
EA112X-10-220
日本
2
个
真空泵
EA112TK-220
日本
2
个
冷媒泄漏检知器
EA70AD-2
日本
4
个
组合扩口器
EA6
日本
6
个
真空泵
2F-6
西班牙
1
个
力矩扳手
EA723A-26
日本
12
个
力矩扳手
EA723A-29
日本
4
个
割管刀(大)
EA203C
日本
12
个
小型割管刀
EA203B
日本
12
个
数字式温度计
EA701CA
日本
4
个
温度探头
EA701CA-4
日本
4
个
5/8''弯管器
EA215-5
日本
6
个
翘片修正器
EA109
日本
3
个
翘片修正钳
EA542B
日本
3
个
R22双头压力表
BM2-6-DS-R12
瑞士
6
个
清洗泵
KYC-20A
日本
4
个
压力表(低压用)
M2-250-DS-R12
瑞士
5
个
压力表(高压用)
M2-500-DS-R12
瑞士
5
个
加料管
CCL-36
瑞士
2
个
加料管
CCL-60
瑞士
2
个
加氮用异型接口
RP2100H-1
日本
4
个
质量控制:
1工程质量控制标准
1.1 本工法主要遵照执行以下国家标准、规范:
《铜管钎焊技术要求》CB-T3832-1999
《建筑铜管管道工程连接技术规程》CECS228:2007
《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2016
《空调与制冷设备用无缝铜管》GB/T17791-2007
2 质量保证措施
2.1 冷媒配管三原则:干燥;清洁;气密性好。
对于本设计采用的R410A的系统,铜管要选用无油铜管。采用普通铜管(含油)进行。
2.2 施工时,则必须用纱布蘸取四氯乙烯溶液对铜管进行清洗干净后方可施工。
2.3 铜管规格选择,以建设方所采购设备厂方的样本为准
2.4 冷媒配管的支撑:
2.4.1 横管的固定:为防止配管损坏,应采用吊加或托架的形式加以支撑,支撑点距离应符合以下原则:直径φ20以下的,支撑点间距1米;直径在φ20至φ40之间的,支撑点间距1.5米;直径在φ40以上的,支撑点间距为2米。
2.4.2 立管的固定:根据管道走向,沿墙体进行固定,管卡处应使用圆木码代替保温材料,“U”形管卡在木垫块外围固定,木垫块必须进行防腐处理。管卡距离应符合上条所述支撑点间距原则。
2.4.3局部位置的固定:为防止配管伸缩导致局部产生应力集中,应考虑在管端和分歧管以及墙体贯穿孔附近加以局部固定。
2.5液管不得向上装成“Ω”形,气管不得向下装成“凹”形;液体支管引出时,必须从干管底部或侧面接出;气体支管引出时,必须从干管顶部或侧面接出;
2.6 管道弯曲半径≮3.5D(管道直径),其最大外径与最小外径之差不应大于0.08D。制冷剂管道分支管应按介质流向弯成90°弧度与主管连接,不宜使用弯曲半径小于
1.5D 的压制弯管。
2.7 成立质量管理体系:建立由项目经理领导,项目副经理、技术负责人中间控制,专职质检员检查的三级管理系统,形成项目经理到各施工班组、分包单位的质量管理网。质量管理体系对工程分部(子分部)、分项工序有否决权。
安全措施
1、进入施工现场必须遵守总包单位的各项安全生产规章制度和纪律等,文明施工。
2、进入施工现场要随身携带上岗资格证件,严谨无证上岗。
3、每个工人进入施工现场前都必须戴好安全帽(安全帽上,要印上所属的公司名、名字、血型)等劳保用品、护具,做好人身安全防护。
4、严禁操作人员在酒后进入施工现场作业,严禁操作人员在工作时嬉笑打闹。
5、进入施工电梯时,要检查防护门是否关闭(插销锁紧),使用户外吊笼或出墙施工时,必须佩戴好安全帽、安全带、安全绳,专人监护。
6、在拉设临时电源时,电源均应架空,过道须用钢管保护,不得乱拖乱拉,电线被车辗物压。
7、电箱内电气设备应完整无缺,设有专用漏电保护开关,必须按”一机一闸一漏一箱”要求设置。
8、检查脚下是否有其他施工队电源线接线头(注意不要随便去触摸现场电源线头)。
9、所有移动工具,都应具有二级漏电保护,电线无破损,插头插座应完整;严禁不用插头而用电线直接插入座内。
10、各类电动机械应勤加保养,及时清洗、注油,在使用时如遇中途停电或暂时离开,必须关闭电源并拔出插头。
11、使用切割机时,首先检查防护罩是否完整,后部严禁有易燃易爆物品, 切割机不得代替砂轮磨物,严禁用切割机切割麻丝和木块。
12、在高梯、脚手架上装接管道时,必须注意立足点牢固性(楼内施工梯子脚要做好包扎处理,防护地面)。
13、地铁作业和作业地点光线亮度不够时,必须每个人带一个手电筒。
14、现场进行焊接作业时,必须提前办理动火证,乙炔瓶与氧气瓶间隔距离5米,现场要有专用监护人员和灭火器(①现场施工人员必须会使用灭火器;②开关乙炔瓶与氧气瓶必须用专用工具,严禁用扳手、老虎钳等敲砸瓶口开关)。
15、施工时注意其他施工方成品保护,施工点与我方冲突处,及时上报现场负责人协调处理。
#多联机#
3.山东省威海市市场监督管理局公示电子电器等产品质量抽查检验结果
中国质量新闻网讯 近日,山东省威海市市场监督管理局公示2021年威海市流通领域日用及纺织品、轻工产品、建筑和装饰装修材料、机械及安全防护产品、电子电器、电工及材料、童车、太阳能热水系统产品质量抽查检验结果。
产品质量抽查检验结果明细表序号产品名称(小类)经营者名称统一社会信用代码经营者
地址联系人电话标称生产者名称产地样品名称生产日期/批号规格型号商标单位
价格(元)抽查
结果不合格
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4.房间空调器在线性能测量技术的研究与应用进展
导读
本篇论文系统地总结了国内外关于空调器现场运行性能测量技术的发展现状,强化指出压缩机能量平衡法(CEC法)能够满足现场性能测量非介入式、无干扰性且精度适宜的要求,是一种切实可行的长期在线性能测试方法。针对压缩机CEC法必须解决传感器位置固定与制冷剂状态参数动态变化、压缩机性能衰减与长期较高精度测量的矛盾,分析了基于CEC法动态修正的“全工况制冷剂流量法”的实现方法;总结了国内外空调器在线性能测量标准,并重点介绍了国内在线性能测量仪表精度的标定方法;在此基础上,通过典型案例给出空调器的在线性能测量结果,并分析其运行特征、能效现状和在线性能测量技术的发展趋势,对于推动在线性能测量技术的发展具有重要的参考价值。
于天蝉 杨子旭 丁连锐 黄文宇 石文星
清华大学建筑技术科学系
摘要
Abstract
探明房间空调器的实际运行性能对于优化其控制策略、降低运行能耗和运行费用具有重要意义。首先系统地总结了空调器现场运行性能测量技术发展现状,指出压缩机能量平衡法(CEC法)能够满足现场性能测量非介入式、无干扰性且精度适宜的要求,是一种切实可行的长期在线性能测试方法。针对压缩机CEC法必须解决传感器位置固定与制冷剂状态参数动态变化、压缩机性能衰减与长期较高精度测量的矛盾,分析了基于CEC法动态修正的“全工况制冷剂流量法”的实现方法;总结了国内外空调器在线性能测量标准,并重点介绍了国内在线性能测量仪表精度的标定方法;在此基础上,通过典型案例给出空调器的在线性能测量结果,并分析其运行特征、能效现状和在线性能测量技术的发展趋势。
关键词
Keywords
房间空调器;运行性能;标准;能量平衡;容积效率
DOI:10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2021.06.001
1 引言
房间空气调节器(简称:空调器)是一种向房间或区域内直接提供经过处理的空气的空气调节装置,因其能够适应不同空调供暖设备用户的使用习惯,满足各类建筑室内环境需求,在我国中、小型建筑,特别是住宅建筑中得到广泛应用,其保有量逐年增长,截至2018年,房间空调器的年产量已超过2亿台[1]。房间空调器作为建筑主要耗能设备之一,实现其能效提升对于节能减排具有重大意义。
目前,在我国空调器产品标准中,以额定性能指标(EER和COP)和季节性能指标(SEER、HSPF和APF)大小表征房间空调器的性能优劣。这些指标是在实验室内对典型工况的稳态测试数据,或者是基于给定制冷(热)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。然而,安装条件、调控方式、换热器脏堵状况、部件的老化磨损与制冷剂泄漏状况以及室内外进风的温湿度等因素都直接影响空调器的运行性能,故实验室的性能测试结果难以真实反映空调器的实际运行性能。因此,通过现场性能测量技术探明空调器实际运行性能,对于优化空调器控制策略、提高智能化水平、降低运行能耗和运行费用具有重要意义。此前,黄文宇[2]等总结了国内外学者对空气源热泵现场运行性能测量技术方案,在此基础上,本文进一步将近期的研究进展与应用情况进行总结,对于推动空气源热泵在线性能测量技术的深入研究与工程应用具有借鉴意义和参考价值。
2 测量原理与方法
房间空调器结构与关键部件如图1所示,表征房间空调器运行性能的指标通常包括:制冷(热)量、功率、能效比。其中,功率可以通过电能表或功率计直接测得,且其精度较高,因此,房间空调器运行性能测量的关键是对其制冷(热)量的测量。空调器制(热)量的基本计算公式为式(1)与式(2),根据测量位置不同,其测量方法可分为室内侧空气焓差法、室外侧空气焓差法、制冷剂焓差法。
式中:Q为室内换热器的换热量,W;Pcom为压缩机的输入功率,W;m为质量流量,kg/s;h为焓值,J/kg;下标ref和air分别代表制冷剂和空气;ID和OD分别为室内和室外换热器;in和out分别为换热器的进口和出口;下标cc和hc分别表示制冷与制热。
2.1 室内侧空气焓差法
室内侧空气焓差法的关键在于室内机风量及进、出口空气焓差的测量。瑞士SP Technical研究中心[3]采用在室内机出风口加装风罩,将室内机出风全部引入带有温湿度传感器、风量测量装置和压力补偿装置的风道中进行测量。该方法与焓差实验室测量制冷(热)量方法类似。同时,为避免采用风量罩长期测量对用户的影响,将多种运行工况下制冷(热)量、耗电量及室外温度进行拟合得到机组性能,进而实现对空调器实际运行性能的“长期测量”。这种方法测得的性能系数不确定度在±10%以内,但该方法操作繁琐、影响用户的正常使用,且其推导计算的“长期测量”结果不能反映空调器的性能衰减。
为避免风量罩对用户的干扰,可在现场测量中预先通过多点测量来确定室内机进、出风口的速度分布,进而简化现场测量过程中的风量测量工作[4,5]。IchikawaT等[6]利用该方法对四面出风嵌顶式室内机进行了测量。测量时,设定室内机风档后,使用三维风速测量装置测量室内机进、出风口不同位置处的风速,得到室内机的速度分布。该方法需要较多的温湿度传感器,且其布置方式也直接影响室内机进、出风的温湿度测量结果,同样难以反映室内机风速无级变化、性能衰减和过滤器堵塞导致的性能变化。
2.2 室外侧空气焓差法
受限于用户的接受度,室内侧空气焓差法很难实现长期测量。因此,国内、外研究人员逐渐发展了室外侧空气焓差法。室外机静态多点测量法[7]即在室外机进、出风口布置温湿度测点,利用出风截面多个位置的风速,通过积分获得室外机的换热量,再利用能量平衡法获得空调器的制冷(热)量。该方法实施方便、操作简单,但难以实现连续变工况测量,且受室外气象的干扰严重、精度较差。通过外接风管、在风管内测量多点的风速和温湿度有效克服了这一问题[8],但风管的引入使得室外机出风侧的流场发生了改变,故加装管道后必须进行风量修正,其实测误差为±15%。
针对上述两种方法在测量中遇到的问题,发展出了室外机出风静态采样法[10-12],它是在室外机出风口处安装出风采样器,通过测量采样器采集到的微元空气的温湿度和流量参数,计算出室外机的换热量。为进一步提高测量精度,Yusuke Hag等[9]研制了室外机风侧热通量采样器,直接求得排风口附近各个微元的换热量后再进行累加求和,该方法的测量精度可达到约±12%。但是,该实测装置结构复杂,实测时安装困难;在计算换热量时,需要与室外机结构相关的出风角度修正系数和流量修正系数,普适性较差。为解决室外机安装静态采样器困难、调试复杂等问题,赵伟[13]提出了室外机移动采样法,通过一组风速和温湿度传感器在步进电机驱动的旋转轴上的转动杆上按预定速度左右移动,实现对机组出风截面风速和温湿度的扫描测量,从而计算各个区域的换热量,其全工况范围内的测量结果相对误差均可控制在±15%以内,但仍然未从本质上解决采样机安装困难、外风干扰带来的测量误差问题。
2.3 制冷剂焓差法
在制冷剂焓差法中,直接利用流量计测量制冷剂流量[14],结合换热器进出口温度与压力参数即可计算得到空调器的制冷(热)量,其误差在±7.0%以内。然而,质量流量计价格昂贵、属于侵入式测量,测量时需破坏原有系统,不能反映空调器原有状态,而且要求流量计必须安装在具有一定过冷度的液体管上,这在实际运行的空调器中是难以实现的。
为保证空调器的用户使用行为和实际使用状态不变,且对用户不造成干扰,则应发展非介入、无干扰的长期在线测量技术。相比在制冷系统中加设流量计的直接测量方法,间接计算制冷剂流量是一种重要的替代方法,常见的方法包括数值计算法、压缩机性能曲线法、容积效率法及压缩机能量平衡法。
(1)数值计算法:即利用压缩机详细参数计算制冷剂流量[16],该方法需要厂家提供压缩机内部结构参数,计算成本较高、耗时较长、通用性差。
(2)压缩机性能曲线法(CC法):根据压缩机厂家提供的特定实验工况下运行数据,将制冷剂流量拟合为关于蒸发温度、冷凝温度、绝热压缩指数及频率等参数的多项式[17]。如定速压缩机的十系数多项式[18]、变速压缩机的二十系数多项式[19],以及不同转速下制冷剂流量关于吸气温度及排气温度的计算公式[20]。
(3)压缩机容积效率法(CVE法):容积效率是实际输气量与理论输气量之比[21],以此为依据的CVE法只需要压缩机的吸气密度、容积效率及运行频率即可得到制冷剂流量[21]。目前容积效率有不同的实验及经验公式,包括考虑相对余隙容积修正[22]、压缩机电机转速的线性函数[23,24]等方法。
式中:ρref为压缩机的吸气密度,kg/m3;ηv为容积效率;Vd为理论容积输气量,m3/s;f为压缩机频率,1/s。
CVE法计算制冷剂流量时对吸气密度不敏感,即使在吸气带液状态下,测得的制冷量精度也较高。尤其对于较新的机组,容积效率模型准确,近年来东京海洋大学、北海道大学[30-32]等日本高校和研究机构采用此方法对住宅、办公楼、教室等进行了实测分析。
上述三种方法在短期内(特别是新机器阶段)都有较高的精度,但都依赖于压缩机厂家提供的结构参数或性能参数,故其普适性较差;而且随着压缩机使用时间的增加,压缩机的性能、容积效率等参数都将随使用时间的延长而衰减,故无法保证机组长期测量的准确性。
(4)压缩机能量平衡法(CEC法):Fahlén P[25]提出了CEC法,该方法以压缩机为控制体,基于能量守恒与质量守恒定律,通过对压缩机输入功率、吸/排气焓值以及壳体散热量的测量来获取制冷剂流量参数,其原理如图3和公式(4)、(5)所示。
式中:Pcom,Pid分别为压缩机和室内机风机的输入功耗,W;Qloss为压缩机壳体的散热量,W;hsuc,hdis分别为压缩机吸气、排气的制冷剂比焓值,J/kg;hOD,out,hID,out分别为制冷与制热运行时冷凝器出口的制冷剂比焓值,J/kg;mref为制冷剂质量流量,kg/s。
将CEC法与在焓差实验室内测得的空调器性能以及利用水侧流量计法测得的空气源热泵冷热水机组性能进行比较,结果表明,当压缩机吸气具有一定过热度时,其制冷(热)量误差在±15.0%以内[26-29]。
CEC法不依赖空调器部件的结构参数或初始性能参数,可实现对空调器的非介入、无干扰测量,且具有良好的通用性和长期测量精度,在ASHRAE RP 871项目[33]与ELFORSK[28](丹麦能源产业组织)计划中均指出,CEC法是最先进、最可行的现场性能测量方法。
因此,国内外学者围绕CEC法开展了大量的研究工作,以进一步提高精度和适用性。表1给出了近年来国内外学者的研究进展。
3 全工况制冷剂流量法
3.1 关键问题
鉴于压缩机能量平衡法(CEC法)的特殊优势,人们主要在该方向开展工作,以提高其测量精度、扩大其适用性。然而,CEC法在压缩机具有一定过热度时具有良好的精度,但在吸气回液时则精度较差。实际上,压缩机出现回液是经常发生的,例如:定速空调器通常采用毛细管节流,当压差过大、流过毛细管流量大于蒸发器的需求流量,会导致压缩机吸气回液;为了降低变频空调器的压缩机排气温度、增大蒸发器有效传热面积以改善性能,压缩机吸气有时处于饱和或微量带液状态。此外,由于制冷剂管道具有热惰性,气液相变也将导致阶跃响应存在一定的延时,也可能造成控制指令不及时,导致压缩机短期出现回液现象。
因此,欲提高制冷剂焓差法的全工况测量精度,则必须解决两个关键问题:
(1)必须解决传感器位置固定与制冷剂状态动态变化之间的矛盾;
(2)必须解决压缩机长期运行的性能衰减与测量精度保障之间的矛盾。
然而CVE法与CEC法无法同时解决这两个矛盾。尽管压缩机频率和工作容积已知,但压缩机容积效率总会随着运行时间的增加,机械磨损及润滑油性能变差,导致容积效率存在一定程度的衰减,故无法保证机组长期测量的准确性,而仅适用于新出厂的空调器。在CEC法中,吸气焓值对制冷剂质量流量的计算是一个敏感度极高的参数,当吸气带液运行时,吸气干度对计算结果的影响非常大,故Goossens[43]、黄文宇[38]提出的采用定压缩机吸气干度、Jactard等[44]提出的定压缩机等熵效率等方法都难以保证全工况范围内的测量精度。为此,必须进一步研究适用于全工况的制冷剂焓差法。
3.2 实现方法
鉴于CEC法在吸气过热状态下具有优良的测量精度,但在压缩机吸气带液时不能确定进气状态参数从而导致误差较大,而压缩机容积效率法(CVE法)在所有工况下均具有良好的精度,但不能反映其在使用过程中的性能衰减,文献[45]提出将CEC法与CVE法有机结合的“全工况制冷剂流量法”(CEC-CVE法),即图4中的中间流程,大幅度地提升了性能测量精度。
该方法的实现流程为:当压缩机吸气具有过热度时,则采用CEC法计算测量空调器的制冷(热)量和性能系数,同时持续学习(如采用神经网络算法)包含反映压缩机容积效率和运行频率的实际输气容积(ηvVd)sup和等熵效率(ηs)sup;当压缩机出现回液时,则采用获得的最新实际输气容积(ηvVd)twophase和等熵效率(ηs)twophase确定压缩机的吸气状态(焓值hsuc、吸气密度ρsuc或吸气干度xsuc),并采用CVE法计算得到流经压缩机的制冷剂流量、制冷(热)量及性能系数。该方法采用精度优良的CEC法获得的测量数据不断学习、更新压缩机的容积效率和等熵效率,以获得更为准确的压缩机吸气状态,很好地解决了压缩机长期使用后的性能衰减状态难以确定的难题,同时也避免了压缩机结构参数需提前预知问题,扩大了空调器制冷(热)量测量的适用性。
以此基础上,还发展出了基于CEC法结合等熵效率以及毛细管绝热节流模型的“全工况制冷剂流量法”,如图4所示。这三种全工况制冷剂流量法的技术思路总体可以概括为:在压缩机吸气处于过热状态时,利用CEC法测量空调器的制冷(热)量,并自学习压缩机的容积效率、等熵效率或构建毛细管绝热节流模型;当压缩机处于吸气带液状态时,则根据测量数据的样本覆盖范围,分别选取适宜的测量方法:①CEC-CIE法(压缩机能量平衡-指示效率法);②CEC-CVE法(压缩机能量平衡-容积效率法);③CEC-CAT法(压缩机能量平衡-毛细管模型法),获得吸气带液状态下的容积效率、等熵效率或毛细管模型,并最终采用制冷剂焓差法计算吸气带液运行的制冷剂流量,从而获得空调器全工况制冷剂流量。其中,CEC-CIE法是CEC法与自学习压缩机等熵效率(CIE)相结合,CEC-CVE法是CEC法与CVE相结合,CEC-CAT法是CEC与毛细管绝热节流模型(CAT)相结合的方法。由此可以准确地测量出各种类型空调器在任意工况条件下的实际运行性能。
上述三种方式的适用范围为:(1)CEC-CIE法[45]:吸气过热状态时间占比较大、覆盖运行工况较为全面,但不能获得有效的压缩机频率等运行参数时,模型关键参数为等熵效率;(2)CEC-CVE法[42,45,46]:运行时间与上述类似,但压缩机频率可以测量,模型关键参数为实际输气容积和等熵效率。(3)CEC-CAT法[42,46]:当压缩机吸气过热状态的运行时间占比较少或覆盖的运行工况较少时(多发生在毛细管节流的空调器中),模型关键参数为CAT模型。通过在焓差实验室内的对比测试表明,CEC-CVE法和CEC-CIE法的误差均在15%以内(如图5),且CEC-CVE法具有更高的测量精度。
基于上述分析,可以得到目前各种在线性能测量技术的特点和适用性,如表2所示。
4 在线性能测量标准
标准化是推动行业技术发展的重要途径,同时也是技术成熟度的体现。国际上对房间空调器性能测量标准往往是针对于实验室内运行性能测量的,但也有一些标准对制冷/热泵设备现场运行性能的测量做出了相关说明。考虑到空调器等空气-空气热泵现场性能测量的复杂性,有较多的标准并未规定这一类机组的性能测量方法。如ASHRAE 111-2008(2017版)[47],仅规定了冷水机组的制冷量测量方法,而对空气-空气机组仅给出了出风风速、进出口温湿度的测量要求方法,并未将制冷量及能效比作为其测量内容。
北欧是空气-空气热泵性能测量标准发展较为充分的地区。芬兰标准NT VVS 115[48]、NT VVS 116[49]规定了制冷热泵设备现场性能测量的工况条件和需要测量的参数,包括压缩机吸气温度与压力、排气温度与压力、冷凝器出口温度、压缩机功率及整机功率,即采用CEC法计算设备的制冷(热)量和性能参数。中国香港特别行政区建筑署[50]公布了安装后的空调器测量需采用室内侧空气焓差法对其性能进行短时间测量,并要求机组尽可能满负荷稳态运行,该标准绝大部分是针对中央空调系统提出的测量要求,仅较少部分提及了房间空调器。
在我国内地,已经逐渐重视空气-空气热泵现场性能测量标准体系的建立,并取得了初步成果。T/CAS 305-2018《房间空气调节器实际运行性能参数测量规范》[51]是国内首部空调器在线性能测量标准,该标准推荐采用CEC法,给出了测点安装位置、测量期内的性能参数计算公式等,并重点规定了测量装置的精度标定方法。该方法以采用房间空调器能效标准GB 21455-2013[52]规定的、反映空调器季节运行性能的APFS作为评判测量装置的长期测量精度参数,通过在规定的用于计算季节能源消耗效率的工况下(包括额定制冷、额定中间制冷、额定25%制冷、低温制冷、低温中间制冷、低温最小制冷、额定制热、额定中间制热、额定最小制热、低温制热及超低温制热等)测量空调器的APFIPME,并与焓差实验室内测得的APFS进行比较,采用二者的相对误差δIPME作为测量装置精度的评价指标[53],如表3所示,用此指标来评价测量方法的精度,以鼓励企业研发覆盖各种工况、精度更高的测量装置。
该标准已应用于T/CECS 846-2021《夏热冬冷地区供暖空调系统性能检测标准》[54]和T/CECS《多联机空调系统改造技术规程》(报批稿)[55]等团体标准中,并推荐作为各类空气-空气热泵的实际运行性能测量方法。
5 性能测量仪表与应用
5.1 空调器性能测量仪表
空气焓差法可以通过风道、温湿度传感器、风速计等仪表来测量换热器风量和进、出口焓差进而获得空调器的制冷(热)量。然而,对于制冷剂焓差法,尤其是压缩机能量平衡法(CEC法),则需研发对应的仪表以测量压缩机功率以及基于制冷循环关键位置制冷剂焓值,从而获得空调器的性能参数。
ClimaCheck公司[35]根据NT VVS 115[48]、NT VVS 116[49]的测量要求,研制了基于CEC法的测量装置,参见图6a),该装置包括7个温度传感器、2个压力传感器和1个功率传感器。为适应国内空调器的特征,清华大学基于图4和图6c)的测量原理,研发了多款现场性能测量仪表,见图6b)。测量装置包括整机功率模块、压缩机功率模块、温度模块、温湿度模块、数据存储模块以及数据远传模块等,实现了空调器和压缩机功率、制冷剂管路典型位置温度的测量、存储和交互传送。
除图6所示的外置式测量装置外,变频空调器自身带有电流、电压传感器和较多的温度传感器,为在线性能测量提供了部分传感器,为了更为准确地测量设备或系统的性能,在空气-空气热泵系统中,补充设置必要的温度传感器,通过一定的算法即可成为内置式测量系统,对每台空调设备进行其在线性能测量,从而实现产品的实时、无干扰、长期性能监测[56]。
5.2 在线性能测量技术的应用
在线性能测量装置应用于空调器中,为空调器的优化设计、智能控制和科学应用提供了反馈途径,下面以两个例子说明其应用功能。
(1)空调器的实际使用特征
空调器实际使用特征包括每天的使用时段、设定温度、喜好风速、一年的使用时间及其与室外温度的关系等。岡本洋明等人[57]对日本四个地区100户家庭中的空调器使用情况进行了为期1年的监测,结果表明,空调器的日平均运行小时数在0~6h范围内,用户设定温度主要集中在22℃~27℃之间,并发现逐时外温运行率(TOR)与室外温度线性相关;田中千歳[58]在上述研究基础上,获得了冬夏不同室外温度下空调器的运行小时数分布;徐振坤[59]等人利用大数据平台分析了我国长江流域住宅空调的实际使用习惯、使用状态以及运行能耗,发现空调器使用相对集中在18:00~23:00,日均运行时间集中在0~7h,单位面积平均耗电量每年一般不超过12kW·h/m2;丁连锐[42]对6户住宅的空调器进行了测量,结果表明这些住宅中的空调器具有明显的“部分时间,部分空间”运行特征,同时发现室外夏季运行时存在严重的热岛效应,室外机进风温度显著高于室外环境温度(图7);Yang[62]通过现场实测数据分析表明,目前的挂壁式室内机制热运行时存在严重的热风上浮,导致冬季设定温度在26℃仍不能满足室内舒适性需求。以上研究反映了空调器的实际使用特征,为空调器安装条件、运行模式的优化提供了必要的数据支撑和依据。
(2)空调器的实际运行性能
在房间空调器实际制冷(热)量及性能系数方面,张才俊[5]采用室内侧空气焓差法对一台变频空调器进行了为期55天的在线性能监测,空调器逐时制冷量随室外环境温度的升高呈现先增加后下降、逐时功耗呈现先增加后维持不变趋势,其性能系数在1.84~3.76范围内;梁志豪[4]基于室内侧空气焓差法测量结果,采用聚类分析法将空调器运行状态分为上午高负荷模式、下午高负荷模式以及低频平稳模式,其中上午高负荷模式与下午高负荷模式下的空调器性能存在较大波动,EER在1.75~4.20范围之内,而在低频平稳模式下,其EER在2.90附近变化;SP研究中心的研究人员[60]采用SP Method No 1721对5台房间空调器实际制热性能进行了测量研究,基于秋季2次实测结果和冬季1次实测结果计算得到制热季节性能系数位于2.4~2.7kW·h/kW·h之间,并指出该结果的不确定度在±20%以内。
Yang[61]采用CEC-CVE法对1台空调器的制冷与制热运行性能及室内热环境分别进行了1个月的测量,其在制冷测量期的EER为4.0~5.0kW·h/kW·h,而制热COP位于2.0~4.0kW·h/kW·h之间,结合室内温度分布表明,冬季热风上浮对室内舒适性和空调器性能都有较大的影响。Yang[62]对落地式(定速柜机)和挂壁式(变频挂机)空调器进行了现场性能测量,图8给出了它们在不同外温下的累计制冷量、耗电量以及能效比分布。从图中可以看出,由于启停损失较大,柜机在各外温条件下的能效比EER在2.7~3.2之间变化;相比之下,变频挂机发挥出了优良的部分负荷和变工况性能,其最高EER达到了6.5;从全年的实测能源消耗效率APF看,也表明了变频挂机实际性能更好,定频柜机的APF为2.74kW·h/kW·h,而变频挂机APF则达到3.82kW·h/kW·h,但二者距现行能效限定值(变频挂机APF≥4.0kW·h/kW·h;定速柜机APF≥3.2kW·h/kW·h[63])均存在一定差距,进一步说明使用习惯、控制方式、安装环境等因素导致空调器的实际运行性能与实验室测试结果存在较大差距,因此,探明实际运行性能更有助于改善空调器安装条件和运行控制策略,以降低实际运行能耗。
6 展望
空调器在线性能测量技术不仅能监测空调器的实际运行能效,还能作为一种新的研究手段探明空调器的实际使用行为,为空调器的能耗预测、产业政策制定、产品与能效标准研发、室内机气流组织优化设计、室外机安装平台设计提供重要依据。
本文较为全面地总结了空调器实际在线性能测量技术的研发与应用进展。今后将在此基础上开展以下工作:
(1)优化外置式测量装置。目前,测量装置虽然能够满足经济、便捷、高精度要求,但还存在安装、使用不方便的问题。为此,尚需进一步优化外置式测量装置,使之应用于不同层次及不同条件下的空调器能效测量,如用户自查、更换改造、第三方现场性能检测等。
(2)推动内置式测量技术规模化应用,通过产品性能的自诊断,实现基于“性能传感器”的节能控制。内置式测量装置具有精度高、无需现场安装、可规模化应用的优势,与互联网技术结合,通过获取大量的横向(不同地区的产品)和纵向(一台产品寿命期内)实际运行数据,发展空调器的健康诊断(故障预测与诊断、性能改善)技术,为用户提供控制策略的自动升级、节能运行提示和个性化智能服务。
(3)构建空调器数据云平台,从而制定节能政策、指导空调器的优化设计。当内置式测量系统规模化应用、外置式测量装置便捷推广后,建立空调器数据云平台,实现现场采集装置、网关和云平台之间的网络通讯,从而服务于国家、行业、企业和用户,尤其是指导空调器产品和能效标准的更新和能效白皮书、技术发展战略报告等节能减排报告的发布,通过发现和总结实际使用中发生的共性问题,确定空调器的技术发展方向。
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(责任编辑:张晏榕)