溫度濕度控制試驗箱中測試空調系統(tǒng)制冷、制熱和除濕性能實驗

一、實驗目的

二、實驗設備

1. 溫度濕度控制試驗箱：能夠精確控制箱內溫度（范圍：[低溫度] - [高溫度]，精度：±[溫度精度]℃）和濕度（范圍：[低濕度] - [高濕度]，精度：±[濕度精度]% RH），可模擬多種環(huán)境工況。

2. 空調系統(tǒng)測試樣機：航空航天用空調系統(tǒng)或其等效模型，包括壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥、風機等主要部件，確保系統(tǒng)完整且在實驗前經過檢查和調試，無故。

3. 測試儀器：

• 溫度傳感器：多個高精度溫度傳感器（精度：±[溫度傳感器精度]℃），分別布置在試驗箱內不同位置（如四角、中心）、空調系統(tǒng)的進風口和出風口，用于測量空氣溫度。

• 濕度傳感器：高精度電容式濕度傳感器（精度：±[濕度傳感器精度]% RH），安裝在試驗箱內和空調系統(tǒng)出風口，測量空氣濕度。

• 風速儀：能夠測量 [風速范圍] 內的風速，精度為 ±[風速精度] m/s，用于測量空調系統(tǒng)出風口風速。

• 功率計：測量空調系統(tǒng)的功率消耗，精度為 ±[功率精度] W，連接到空調系統(tǒng)的電源線路上。

三、實驗步驟

（一）實驗前準備

1. 空調系統(tǒng)安裝與連接：將空調系統(tǒng)樣機安裝在溫度濕度控制試驗箱內，確保系統(tǒng)固定牢固且運行不受阻礙。連接空調系統(tǒng)的電源線路，并將溫度傳感器、濕度傳感器和風速儀等測試儀器與數(shù)據采集系統(tǒng)連接，保證數(shù)據傳輸正常。

2. 儀器校準：對所有測試儀器（溫度傳感器、濕度傳感器、風速儀、功率計）進行校準，按照儀器制造商提供的校準方法和標準設備進行操作，記錄校準結果，確保測量數(shù)據的準確性。

3. 試驗箱參數(shù)設置：

• 初始溫度設置：根據實驗需求，設置試驗箱初始溫度為 [初始溫度值]℃，該溫度應涵蓋空調系統(tǒng)預期的工作溫度范圍。

• 初始濕度設置：設置試驗箱初始濕度為 [初始濕度值]% RH，可從低濕度（如 30% RH）、中濕度（如 50% RH）和高濕度（如 80%% RH）等不同濕度條件開始。

（二）制冷性能測試

1. 設定高溫高濕工況：在試驗箱中設置溫度為 [高溫值]℃（如 35℃）、濕度為 [高濕度值]% RH（如 70% RH）的環(huán)境條件，模擬需要制冷的熱濕環(huán)境。

2. 啟動空調系統(tǒng)：開啟空調系統(tǒng)的制冷模式，運行一段時間（[穩(wěn)定時間] 分鐘），使系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài)。

3. 數(shù)據采集：在穩(wěn)定運行期間，每隔 [采集間隔時間] 分鐘記錄一次試驗箱內各點溫度、空調系統(tǒng)進風口和出風口溫度、出風口濕度、出風口風速以及空調系統(tǒng)的功率消耗。持續(xù)采集數(shù)據直到溫度和濕度變化在 [穩(wěn)定判定閾值] 范圍內。

4. 改變工況重復測試：依次改變試驗箱溫度（如 30℃、25℃）和濕度（如 60% RH、50% RH），重復上述步驟，測試空調系統(tǒng)在不同高溫高濕條件下的制冷性能。

（三）制熱性能測試

1. 設定低溫工況：將試驗箱溫度設置為 [低溫值]℃（如 -10℃）、濕度為 [低濕度值]% RH（如 30% RH），模擬需要制熱的寒冷環(huán)境。

2. 啟動空調系統(tǒng)：開啟空調系統(tǒng)的制熱模式，運行 [穩(wěn)定時間] 分鐘，使系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài)。

3. 數(shù)據采集：每隔 [采集間隔時間] 分鐘記錄試驗箱內溫度、空調系統(tǒng)進風口和出風口溫度、出風口濕度、出風口風速以及空調系統(tǒng)的功率消耗，直至系統(tǒng)穩(wěn)定（溫度和濕度變化在 [穩(wěn)定判定閾值] 范圍內）。

4. 改變工況重復測試：調整試驗箱溫度（如 -5℃、0℃）和濕度（如 40% RH、50% RH），重復測試，獲取不同低溫條件下空調系統(tǒng)的制熱性能數(shù)據。

（四）除濕性能測試

1. 設定高濕工況：在試驗箱中設置不同溫度（如 20℃、25℃）下的高濕度（如 80% RH、90% RH）環(huán)境條件。

2. 啟動空調系統(tǒng)：開啟空調系統(tǒng)的除濕模式，運行 [穩(wěn)定時間] 分鐘，使系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài)。

3. 數(shù)據采集：每隔 [采集間隔時間] 分鐘記錄試驗箱內各點濕度、空調系統(tǒng)進風口和出風口濕度、溫度以及空調系統(tǒng)的功率消耗。持續(xù)采集數(shù)據直至濕度變化在 [穩(wěn)定判定閾值] 范圍內。

（五）實驗結束

1. 關閉空調系統(tǒng)和試驗箱：完成所有測試后，先關閉空調系統(tǒng)，然后關閉溫度濕度控制試驗箱。

2. 數(shù)據整理與分析：整理實驗過程中采集到的所有數(shù)據，準備進行后續(xù)的數(shù)據分析。

四、實驗數(shù)據分析

1. 制冷性能分析：

• 制冷量計算：根據空調系統(tǒng)進風口和出風口的溫度差、空氣流量（通過出風口風速和出風口面積計算）以及空氣的比熱容，計算空調系統(tǒng)在不同工況下的制冷量。

• 能效比（EER）評估：通過制冷量與空調系統(tǒng)功率消耗的比值，計算不同工況下的能效比，評估空調系統(tǒng)在制冷模式下的能源利用效率。

• 溫度和濕度變化趨勢分析：分析試驗箱內溫度和濕度在制冷過程中的下降趨勢，以及空調系統(tǒng)出風口濕度的變化情況，評估空調系統(tǒng)對熱濕環(huán)境的處理能力。

2. 制熱性能分析：

• 制熱量計算：依據空調系統(tǒng)進風口和出風口的溫度差、空氣流量和空氣比熱容，計算不同工況下的制熱量。

• 制熱性能系數(shù)（COP）評估：通過制熱量與功率消耗的比值，確定不同工況下的制熱性能系數(shù)，衡量空調系統(tǒng)在制熱模式下的能源利用效率。

• 溫度和濕度變化趨勢分析：觀察試驗箱內溫度在制熱過程中的上升趨勢和濕度變化，評估空調系統(tǒng)在寒冷環(huán)境下對溫度和濕度的調節(jié)能力。

3. 除濕性能分析：

• 除濕量計算：根據試驗箱內濕度變化、空氣流量和空氣含濕量變化，計算空調系統(tǒng)在不同工況下的除濕量。

• 除濕效率評估：通過除濕量與功率消耗的比值或與其他相關參數(shù)的關系，評估空調系統(tǒng)在除濕模式下的性能，分析不同溫度和濕度條件對除濕效果的影響。

五、實驗報告

標簽：溫濕度試驗箱溫濕度循環(huán)試驗箱環(huán)境模擬試驗箱