[发明专利]适用于空气源热泵热水系统的实验室测试系统及方法

说明书

本发明公开了适用于空气源热泵热水系统的实验室测试系统及方法，涉及空气源热泵系统测试技术领域。不仅可以进行一次性制热测试，还可以模拟实际循环加热过程中用户水箱内的温度变化，实现对被测系统循环制热时的准确测量。本发明适用于空气源热泵热水系统的实验室测试系统，包括实验室恒温水箱、进水温度检测装置、出水温度检测装置、流量检测装置和模拟用户水箱；进水温度检测装置的入口通过第一管路切换单元分别接实验室恒温水箱和模拟用户水箱；流量检测装置的出口接模拟用户水箱；被测系统安装在进水温度检测装置和出水温度检测装置之间。本发明同时公开了基于上述测试系统的测试方法。本发明用于对空气源热泵热水系统进行性能测试。

技术领域

本发明涉及空气源热泵系统测试技术领域，具体涉及适用于空气源热泵热水系统的实验室测试系统及方法。

背景技术

空气源热泵热水系统的工作原理如下：首先，通过蒸发吸热作用将外界环境中的低品位能吸收；然后，经过压缩机加压升温；最后，在水中放出热量。现有的空气源热泵热水系统的制热方式包括两种：一次性制热和循环制热。一次性制热时冷水直接进入主机，经换热器一次性加热到预设温度，然后进入保温水箱中存贮或直接使用。循环制热时冷水先进到保温水箱中，再由循环水泵抽回主机加热，因此它是把冷水经多次通入主机换热器中循环加热到预设温度。对于现有的空气源热泵热水系统而言，试验测试是非常重要的。试验测试可以直接且准确地反映出被测系统的制热能力和运行效率。

空气源热泵热水系统的实际运行效率COP可通过以下公式得到：

COP＝cp*m(T_出水-T_进水)/W

其中，cp为水的比热容，m为水流量，T_出水为出水温度，T进水为进水温度，W为实际输入功率，可通过实验室自带的功率计测得。

因此，需要检测空气源热泵热水系统的制热能力和运行效率，需测得出水温度、进水温度和水流量。目前，实验室测试系统大多通过对被测空气源热泵热水系统进行一次性制热测试和循环制热测试来得到出水温度、进水温度和水流量。

利用实验室测试系统对空气源热泵热水系统进行试验测试时，会为整个机组提供一个室外侧的工作环境和一个具有水温处理功能的水箱。目前，大多数实验室测试系统的配置均比较简单。如图1所示，该实验室测试系统包括实验室空气源热泵热水系统水泵01、空气源热泵热水系统进水截止阀02、进水温度检测装置03、出水温度检测装置06、水流量检测装置07、空气源热泵热水系统出水截止阀08和实验室恒温水箱09。实验室恒温水箱09为恒温状态，实验室空气源热泵热水系统水泵01从实验室恒温水箱09中抽取恒温水，恒温水依次经过设置在管路0a、0b上的进水截止阀02和进水温度检测装置03进入空气源热泵热水系统05，进水温度检测装置03用于测空气源热泵热水系统05的进水温度。在空气源热泵热水系统05的内部，恒温水被空气源热泵热水系统水泵04进行加压后流入换热器进行热交换，流出空气源热泵热水系统05的测试水依次经过设置在管路0c、0d上的出水温度检测装置06、水流量检测装置07和空气源热泵热水系统出水截止阀08后流回实验室恒温水箱09。出水温度检测装置06用于对出水温度进行测量，水流量检测装置07用于测水流量。

现有的实验室测试系统进行循环制热测试时，由于实验室恒温水箱内的水为恒温水，所以被测空气源热泵热水系统的进水温度始终不变，但实际循环加热过程中用户保温水箱中的水由于被循环加热所以水温是一直变化的，因此该实验室测试系统无法真实模拟实际加热过程中用户保温水箱内水温的变化，导致被测空气源热泵热水系统运行效率的测试结果不够准确。

发明内容

本发明的实施例提供一种适用于空气源热泵热水系统的实验室测试系统，不仅可以进行一次性制热测试，还可以模拟实际循环加热过程中用户保温水箱内水的温度变化，实现对被测空气源热泵热水系统循环加热时的运行效率进行准确测试。