中央空调综合测试实验室的制作方法

本实用新型涉及的是一种实验室，特别是涉及一种占地面积小，包含一整套空调系统和测试系统的中央空调综合测试实验室。

背景技术：

中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成，现阶段的中央空调系统大致分为水系统、风系统和冷媒系统。

水系统是一种集中产生冷热量，但分散处理各房间负荷的空调系统型式，该系统的室内末端装置通常为风机盘管，其节能性较好，但舒适性较差；风系统以空气为输送介质，它利用室外主机集中产生冷热量，将从室内引回的回风(或回风和新风的混风)进行冷却加热处理后，再送人室内消除其空调冷热负荷，其可以引入新风，能很好的改善室内空气品质，但风系统的空气输配系统所占用建筑物空间较大；冷媒系统以制冷剂为输送介质，室外主机由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成，末端装置是由直接蒸发式换热器和风机组成的室内机，其节能、舒适、运转平稳，但系统控制复杂。

随着社会的发展，人们对生活质量要求也越来越高，中央空调系统在各个领域发挥着不可或缺的作用，因此对中央空调系统的研究是保证人们获得更加舒适的室内生活的保障，但由于中央空调系统的复杂性，其主要应用于大型商场，办公楼和大型公共场合，所以整套中央空调系统占有的空间比较大，并且要研究中央空调就需要对各个可控参数进行监测与调节，观察各参数对室内空调环境的影响，以便于获得最舒适状态下的各参数值，但对于庞大的中央空调系统，要系统的控制各参数是很困难的，因此建成一个占地面积小的中央空调综合测试实验室是非常有必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决以上的问题与不足，提供一种中央空调综合测试实验室，占地面积小，且能对空调系统进行室内温湿度控制及显示主要参数，可对冷热源及水泵的参数、空气处理设备的参数、气流组织参数等进行测试及数据采集。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种中央空调综合测试实验室，包括水系统、风系统与自动监测控制系统，其中水系统由风冷热泵机组、两个蓄水箱、两个水泵、板式换热器、风机盘管、水管、过滤器、Y型过滤器、手动调节阀、管封、电磁阀、温度计、压力表、止回阀和排污阀组成；

风系统由组合式空调机组、送风口百叶、回风口百叶、手动回风量调节阀、手动送风量调节阀和风管组成，风冷式热泵机组安装于一楼室外靠墙处，其自带15m水泵机外扬程；

自动监测控制系统由传感装置、电动三通阀、电缆、电气配电箱、一般检测点、DDC控制器、DDC控制柜和液晶电脑显示屏组成；

所述组合式空调机组包括转轮前段、转轮除湿段和转轮后段，其中转轮前段由混合段、初中效过滤器、两个冷水盘管和出风段组成；转轮后段由进风段、热水盘管、电加热段、电热加湿段和送风机段组成；

两个蓄水箱是左蓄水箱和右蓄水箱，两个水泵是左水泵和右水泵，两个冷水盘管是转轮前段冷水盘管和转轮后段冷水盘管；

其中水系统的风机盘管与风系统末端装置送、回风口百叶安装在模拟工作房间内；风系统与水系统换热所用的组合式空调机组、水系统的板式换热器、两个蓄水箱、两个水泵及自动控制测试系统的相关设备安装在侧间室内；水系统各设备用一批水管路系统连接，风系统各设备用一批风管系统连接；模拟工作房间与侧间室用隔墙隔开。

其中模拟工作房间屋顶安装两个风机盘管、四个送风口百叶、两个回风口百叶，送、回风口与空调机组的风管连接。

其中侧间室靠隔墙两侧安装转轮前段、转轮除湿段、转轮后段、两个蓄水箱、两个水泵和板式换热器。

其中两个水泵与两个蓄水箱上下层安装，两个水泵与板式换热器同层安装。

所述过滤器与手动调节阀安装于两个冷水盘管、风机盘管、两个水泵及风冷式热泵机组的进出水管处；Y型过滤器安装于两个冷水盘管、风机盘管、两个水泵及风冷式热泵机组的出水管处；温度计安装在风冷式热泵机组的出水管上，用来测量机组出水温度；压力表安装在风冷式热泵机组的出水管、板式换热器的一二次循环出进水管及两个水泵进水管上；止回阀安装于两个水泵出水管处；电磁阀安装于风机盘管的出水管上；排污阀安装于两个水泵进水管处。

其中左蓄水箱出水口与风冷热泵机组进水口连接，风冷热泵机组出水口与板式换热器一次循环进水处连接，左蓄水箱与板式换热器一次循环出水口连接，两个冷水盘管、风机盘管进水口与板式换热器二次循环出水口连接，两个冷水盘管、风机盘管出水口与右蓄水箱进水口连接，右蓄水箱出水口与两个水泵进水口连接，两个水泵出水口与板式换热器二次循环进水口连接。

其中两个蓄水箱均设有补水管与排水管，其中所需水由洗手台的水龙头进行补给，排水管用于清空蓄水箱中的水，以便于蓄水箱的清理与维护。

所述手动回风量调节阀安装于回风管道上，手动送风量调节阀安装于送风管道上，混合段的上风口通过回风管连接回风口百叶，送风机段上风口通过送风管与送风口百叶连接，送、回风风管上开有风量检测孔以便于检测送回风量。

所述电动三通阀连接两个冷水盘管的进出水管，模拟工作房间门口靠墙处安装DDC控制柜与液晶显示屏，两个蓄水箱附近安装洗手台。

所述风管系统包括风管及保温、风量调节阀、风口、风速测试口等；

所述水管路系统包括供回水循环管路、开关阀门阀件、控制电动电磁阀、管路保温、温度压力表及其测点。

所述风系统将组合式空调机组的送风送入模拟空调房间，其接风口的风管为柔性风口，风口位置可改变，风口风量可调节。

所述水系统将冷热水供入组合式空调机组及风机盘管，水量及水温可调节可控制。

该系统中所有数据的设定、修改、测试状态显示均由电脑远程控制操作且对主机、空调箱、水泵启停、运行状态的监视均可由电脑远程操作。

综上所述，本实用新型所述的中央空调综合测试实验室，将一个完整的中央空调系统安装在有限的空间内，有效的减少了资源的浪费，大大提高了实验设备的使用效率；在空调系统中布置了一套完整的自动测试控制系统，方便了实验人员对整个空调系统的控制，更易于得到各参数对室内空调环境的影响，达到研究的目的。

附图说明

图1本实用新型系统平面布置图。

图2本实用新型水系统流程及控制原理图。

图3本实用新型风系统组合式空调机组段位及控制原理图。

附图标号为：模拟工作房间1、侧间室2、隔墙3、转轮前段4、混合段35、初中效过滤器36、转轮前段冷水盘管37、出风段38、转轮除湿段5；转轮后段6、进风段39、转轮后段冷水盘管40、热水盘管41、电加热段42、电热加湿段43、送风机段44、左蓄水箱7、右蓄水箱8、左水泵9、右水泵10、板式换热器11、风机盘管12、送风口百叶13、风管14、回风口百叶15、风冷热泵主机16、DDC控制柜17、液晶电脑显示屏18、洗手台19、过滤器20、传感装置21、减压阀22、电动三通阀23、Y型过滤器24、手动调节阀25、管封26、电磁阀27、温度计28、压力表29、止回阀30、电气配电箱31、排污阀32、一般检测点33、DDC控制器34、手动回风量调节阀45、手动送风量调节阀46、水管47、电缆48。

图中TH代表温湿度传感器，FE代表水流量传感器，V代表风速测试仪，DPT代表滤网压差计，PS代表风管静压传感器。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，一种中央空调综合测试实验室，包括用于安装空调系统末端装置等室内机的模拟工作房间1和用于安装空调系统其余设备及自动控制测试系统设备的侧间室2，模拟工作房间1和侧间室2用隔墙3隔开。隔墙材料为保温彩钢板。

模拟工作房间1屋顶安装两个风机盘管12，四个送风百叶13，两个回风百叶15，送回风口与空调机组的连接风管14；侧间室2内靠隔墙3两侧安装组合式空调机组转轮前段4，转轮除湿段5，转轮后段6，左、右蓄水箱(7、8)，左、右水泵(9、10)，板式换热器11。

模拟工作房间1门口靠墙处安装DDC控制柜17与液晶显示屏18，蓄水箱附近安装洗手台19，风冷式热泵机组16安装于一楼室外靠墙处。风机盘管为卧式安装。

如图1-A向视图，两个水泵与两个蓄水箱上下层安装，两个水泵与板式换热器11同层安装，两个蓄水箱分别用于水系统一、二次冰水循环系统，两个水泵为一备一用；如图1-B、C向视图，该空调系统模拟工作房间1送回风方式为上送下回。

该中央空调综合测试系统包括水系统，风系统，自动测试系统。

如图2所示，水系统由组合式空调机组，风冷热泵机组16，左、右蓄水箱7、8，左、右水泵9、10，板式换热器11，末端装置风机盘管12，水管47，过滤器20，Y型过滤器24，手动调节阀25，管封26，电磁阀27，温度计28，压力表29，止回阀30，排污阀32组成。

其中冷凝水管为PVC水管，橡塑保温20mm；过滤器20与手动调节阀25安装于转轮前段冷水盘管37、转轮后段冷水盘管40、风机盘管12、左、右水泵(7、8)及风冷式热泵机组16的进出水管处；Y型过滤器24安装于转轮前段冷水盘管37、转轮后段冷水盘管40、风机盘管12、左、右水泵(9、10)及风冷式热泵机组16的出水管处；温度计安装在风冷式热泵机组16的出水管上，用来测量机组出水温度；压力表29安装在风冷式热泵机组16的出水管、板式换热器11的一二次循环出进水管及水泵进水管上；止回阀30安装于左、右水泵(9、10)出水管处；电磁阀27安装于风机盘管12的出水管上；排污阀32安装于左、右水泵(9、10)进水管处。

蓄水箱7出水口与风冷热泵机组16进水口连接，风冷热泵机组16出水口与板式换热器11一次循环进水处连接，蓄水箱7与板式换热器11一次循环出水处连接，转轮前段冷水盘管37、转轮后段冷水盘管40、风机盘管12进水口与板式换热器11二次循环出水口连接，转轮前段冷水盘管37、转轮后段冷水盘管40、风机盘管12出水口与蓄水箱8进水口连接，蓄水箱8出水口与左、右水泵(9、10)进水口连接，左、右水泵(9、10)出水口与板式换热器11二次循环进水口连接，连接方式为水管连接。左、右蓄水箱(7、8)设有补水管与排水管，其中所需水由洗手台的水龙头进行补给，排水管用于清空蓄水箱中的水，以便于蓄水箱的清理与维护。

如图3，风系统由组合式空调机组，送风口百叶13，回风口百叶15，手动回风量调节阀45，手动送风量调节阀46，风管14组成。手动回风量调节阀45安装于回风管道上，手动送风量调节阀46安装于送风管道上，混合段35上风口通过回风管连接回风口百叶15，左风口通过新风管引进新风，送风机段44上风口通过送风管与送风口百叶13连接，送回风风管上开有风量检测孔以便于检测送回风量。

如图2、3所示，自动监测控制系统由传感装置21，电动三通阀23，电缆48，电气配电箱31，一般检测点33，DDC控制器34，DDC控制柜17，液晶电脑显示屏18组成。所述传感装置有温度传感器TT,温湿度传感器TH,水流量传感器FE,风速测试仪V，滤网压差计DPT，风管静压传感器PS。电动三通阀23连接冷水盘管的进出水管，电动三通阀23的开启与关闭由自动控制系统控制，因为进水管的温度与出水管的温度不同，当其中一个水管的温度过高时可旁通至另一路，这样就可以提高另一管的水温，减少为提高水温而需要的加热时间，减少资源的浪费。所述DDC控制器34中监控点类型AI代表现场模拟信号输入，DI代表现场数字信号输入，AO代表现场模拟信号输出，DO代表现场数字信号输出。

下面详细描述本中央空调综合测试系统的运行与测试过程：

该空调系统中风冷热泵机组名义制冷工况为供水温度12℃，出水温度7℃，环境温度35℃；风机盘管名义供冷工况为进风干球温度27℃，湿球温度19.5℃进/出水温度7℃/12℃，名义供热工况为进风干球温度21℃，进水温度60℃，水流量与供冷时相同；空气处理机组名义制冷回风工况为进风干球温度27℃，湿球温度19.5℃，进/出水温度7℃/12℃，名义供热回风工况为进风干球温度1℃，进水温度60℃，水流量与供冷时相同；空气处理机组名义制冷新风工况为进风干球温度35℃，湿球温度28℃；进/出水温度7℃/12℃，名义供热新风工况为风干球温度7℃；进水温度60℃，水流量与供冷时相同。本空调系统温度控制精度为18-28℃,湿度控制精度为控制为40％RH-60％RH，±5％RH，新风混合比为15％。

启动该系统中所有设备仪器，使该中央空调系统进入运行状态。水的循环方式如下：

蓄水箱7中的常温水通过水管进入风冷热泵机组16，通过降温达到一定温度后变为冰水，在风冷热泵机组自带扬程作用下进入板式换热器与来自蓄水箱8的常温水进行换热后温度升高，然后重新进入蓄水箱7，如此循环。蓄水箱8中的常温水在水泵的作用下进入板式换热器11，与来自蓄水箱7的冰水换热后温度降低，然后进入转轮前段冷水盘管37、转轮后段冷水盘管40与风机盘管12，在冷水盘管中与回风和新风的混合风进行换热后温度升高，重新进入蓄水箱8，在风机盘管中，将冷量供给房间后温度升高重新回入蓄水箱8，如此循环。

空气的循环方式如下：

新风与回风在混合段35中混合后，与冷水盘管中的冷水进行换热后变为冷空气，经过组合式空调机组处理后，经送风机段44出口通过送风风管由送风百叶口13送到模拟工作房间1内，在房间内与房间原有空气混合换热后变为热空气，经回风百叶口15通过回风风管回到混合段35，如此循环。

自动测试过程如下：

测试水系统：转轮前段冷水盘管37和转轮后段冷水盘管40进水管上安装水流量传感器FE/^*03、FE/^*04,经DDC控制器AI在液晶显示屏上读取进水流量值，可与设定值对比自动控制改变流量大小，出水管上安装温度传感器TT/^*05、TT/^*06,经DDC控制器AI在显示屏上读取出水温度值；转轮前段冷水盘管37和转轮后段冷水盘管40与板式换热器11一次循环的进水管与出水管用电动三通阀连通，经DDC控制器AO控制三通阀的开启与关闭，使得进出水管温度差变小，节省加热时间；在两个风机盘管12出水管的混合管上安装温度传感器TT/^*07,水流量传感器FE/^*05，经DDC控制器AI在显示屏上读取风机盘管出水的温度值，水流量值，并且风机盘管水管上安装有电磁阀27，经温控器控制电磁阀工作；在水泵8与板式换热器11连接管上安装温度传感器TT/^*03，水流量传感器FE/^*02，经DDC控制器AI在显示屏上读取板式换热器二次循环水进水的温度值，水流量值；在板式换热器11二次循环出水管上安装温度传感器TT/^*04，经DDC控制器AI在显示屏上读取板式换热器二次循环水出水的温度值(即转轮前段冷水盘管37和转轮后段冷水盘管40，风机盘管12的进水温度值)；在风冷热泵机组16出水口与板式换热器11连接水管上安装温度传感器TT/^*01，水流量传感器FE/^*01，经DDC控制器AI在显示屏上读取风冷热泵机组出水的温度值；在蓄水箱7与板式换热器11连接水管上安装温度传感器TT/^*02，经DDC控制器AI在显示屏上读取板式换热器11一次循环出水的温度值；送风机段44，水泵(9、10)安装故障报警、检查运行状态的装置，经DDC控制器AO,DO进行控制。

测试风系统：冷水盘管37前后安装温湿传感器TH/03、TH/04，冷水盘管40前后安装温湿传感器TH/05、TH/06，热水盘管41后安装温湿度传感器TH/06'，电加热段后安装温湿度传感器TH/07，回风管上安装温湿度传感器TH/02、风速测试仪V/02，送风管上安装温湿度传感器TH/01、风速测试仪V/01、风管静压传感器PS/01。

其中湿度传感器(H)经电子式控制器(DDC/PLC)夏季控制转轮除湿机(转轮除湿机自带PLC控制器，经过网络接口与中央控制连接可控制可显示)，冬季控制盘式电加湿器输入功率；温度传感器(T)经电子式控制器(DDC/PLC)夏季控制后表冷段电动阀工作，冬季控制电加热器输入功率(或热盘管电动阀)；温度传感器TH/04经电子式控制器(DDC/PLC)控制前表冷段电动阀工作。风管静压传感器经电子式控制器(DDC/PLC)控制控制风变频器工作(维持设定送风量)；初中效过滤器36前后设置滤网压差计DHP/01，根据其显示适时的更换过滤网；模拟空调房间内温湿度值与风速值可由温湿度传感器TH/08、风速测试仪V/03手持测试。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。