Условия проведения замеров
Замеры проводились в морозильном складе центра природных ресурсов города Вихти, где температура регулируется в пределах -40... + 55 ° C. Аналогично регулируется влажность на складе. Высота морозильного склада 14,2 метра, ширина 5,5 метра, высота 5,1 метра. Он используется для тестирования функций оборудования при высоких и низких температурах, испытаний холодного старта, испытаний установок отопления и охлаждения, а также изоляции пищевых рефрижераторов и замеров холодопроизводительности. Метод замеров теплонасосов преимущественно повторяет предыдущие замеры, опубликованные в журнале TM Rakennusmaailma.
Замеры были проведены при стандартной частичной нагрузке: уличная температура 7 ° C, тепловая мощность теплонасоса была отрегулирована на уровне 2 000 ВтДжА -7 ° C для 3 500 Вт. Поэтому условия испытаний соответствуют потребностям при более высоких уличных температурах.
При уличной температуре -15, -25 и -30 °C градусов тепловые насосы работали на полную мощность.
Цель замеров
Замеры были использованы для изучения тепловой мощности и энергопотребления использующих теплоту воздуха теплонасосов при различных уличных температурах для нагрева воздуха помещения до +20 градусов. Замеры были проведены с использованием теплового баланса процесса, когда охладители, регулируемые нагреватели и измеряемый тепловой насос образуют равновесное состояние для замеров, в котором входит и выходит равное количество тепла.
Для замеров был оборудован изолированный измерительный фургон, внутренняя длина 5 м, ширина 2,3 м, высота 2 м. Вагон был оборудован двумя охладителями равной постоянной мощности, которые охлаждали воздух внутри трейлера. Охлаждение было необходимо, так как утечек тепла сквозь стены недостаточно для существенного удаления тепла, образуемого тепловыми насосами. В фургоне были установлены два регулируемых электрообогревателя.
Для обеспечения смешивания воздуха в помещении в фургоне было установлено несколько вентиляторов. Тепловые насосы были установлены по длинной стороне измерительного трейлера, уличные блоки находились за пределами фургона, а внутренние — внутри его.
В трейлере было установлено три насоса. Их положение и режим работы были как следует отрегулированы. Работы по установке проводились установщиками, нанятыми импортерами.
Перед проведением замеров насосы были протестированы на предмет стабильной работы и отсутствия дефектов.
Для обеспечения надежных результатов и удачных замеров температуры замерялись в различных точках.
Температура на морозильном складе замерялась с использованием измерительного фургона, чтобы обеспечить постоянный уровень уличной температуры. Уличная температура также замерялась со всасывающей стороны теплонасоса за пределами блоков и конденсатора охлаждающего оборудования в измерительном вагоне. Работа блоков проверялась путем замера температуры входящего и выходящего воздуха. Измерялась температура воздуха, выходящего из охладителей измерительного вагона, также измерялась относительная влажность на морозильном складе.
Все прочие испытания, за исключением при -25 и -30 °C, проводились без использования увлажняющего узла. Средняя влажность воздуха во время этих испытаний составляла 58-61%. При других температурах относительная влажность воздуха составляла 80 % и поддерживалась пароувлажнителем. В действительности средняя влажность варьировала в пределах 68-71%, а мощности пароувлажнителя было недостаточно.
Как правило, температура измерялась одновременно более чем 30 четырехпроводными датчиками Pt-100. Электроэнергия, потребляемая тепловыми насосами, а также нагревателями и электрорадиаторами, измерялась ватт-метром. Также измерялась мощность вентиляторов в фургоне. Тепловая мощность теплонасосов измерялась таким образом, что сначала в морозильном фургоне была отрегулирована нужная уличная температура (7, -7, -15, -25 или -30оС). В то же время постоянные охладители и регулируемые электрические нагреватели и вентиляторы, подключенные к измерителю уровня мощности, были установлены в измерительном фургоне. Нагреватели были отрегулированы таким образом, чтобы температура внутри фургона достигла +20оС.
В равновесном состоянии охлаждение убирало в фургоне столько же теплоэнергии, сколько добавляли электронагреватели. После этого был запущен измеренный теплонасос, который в интервале +7 -7оС при помощи термостата поддерживал температуру в помещении на уровне 20оС. В зависимости от уличной температуры, мощность электронагревателей в измерительном вагоне была снижена до 2 000 или 3 500 ватт, и тепловой насос должен был производить больше дополнительной энергии для поддержания равновесного состояния. После восстановления равновесного состояния, входная мощность насоса была измерена для вычисления теплового коэффициента. Перед сменой уличной температуры замеры были повторены для всего тестируемого оборудования.
При уличной температуре в -15, -25 и -30оС, термостат теплового насоса был выставлен на значение, немного не доходящее до максимального, при котором устройство работало на полную мощность. Регулируемые нагреватели поддерживали стабильную температуру +20оС вместо термостата. Поэтому максимальная тепловая мощность теплового насоса составила разницу между начальной и конечной мощностями электронагревателей. Разумеется, входная мощность насоса была измерена для расчета теплового коэффициента.