TCVN 7328-1 : 2003 - Phần 4

PHỤ LỤC E

(quy định)

Phương pháp thử phòng calorimet (nhiệt lượng kế)

E.1. Yêu cầu chung

E.1.1. Phòng calorimet (nhiệt lượng kế) tạo ra một phương pháp thử khác để xác định năng suất phía trong nhà đối với bơm nhiệt không ống gió. Trong chế độ làm lạnh, việc xác định năng suất phía trong nhà được thực hiện bằng cách cân bằng hiệu ứng làm lạnh và hút ẩm của thiết bị với nhiệt vào đo được và sản phẩm ngưng tụ. Trong chế độ sưởi, việc xác định năng suất phía trong nhà được thực hiện bằng cách cân bằng hiệu ứng nhiệt của thiết bị với nhiệt độ thoát ra khỏi nhà.

E.1.2. Kích thước của calorimet (nhiệt lượng kế) phải đủ để tránh thu hẹp cửa hút hoặc cửa xả của bơm nhiệt. Phải có các tấm đục lỗ hoặc các lưới thích hợp khác tại cửa xả từ máy điều hòa để tránh đối diện với các tốc độ vượt quá 0,5 m/s. Phải có đủ không gian phía trước các lưới cửa hút hoặc cửa xả của bơm nhiệt để tránh sự dao thoa với dòng gió. Khoảng cách nhỏ nhất từ bơm nhiệt tới các tường bên hoặc trần của ngăn phòng phải là 1m, ngoại trừ khoảng cách từ lưng của thiết bị kiểu công xôn, và khoảng cách này được giữ ở mức bình thường. Bảng E.1 giới thiệu các kích thước đối với phòng calorimet. Để thích ứng với các cỡ kích thước không bình thường của thiết bị, có thể cần phải thay đổi các kích thước đã giới thiệu trong bảng E.1 để phù hợp với các yêu cầu về không gian.

E.1.3. Phòng calorimet (nhiệt lượng kế) phải được trang bị máy điều hòa thích hợp để duy trì dòng gió quy định và các điều kiện qui định. Máy điều hòa phải bao gồm các bộ gia nhiệt để cung cấp nhiệt hiện, một máy làm ẩm để cung cấp hơi ẩm, một giàn ống nước được làm lạnh để cung cấp lạnh và hút ẩm (xem các hình E.1 và E.2). Năng lượng cung cấp cần được điều chỉnh và đo.

Bảng E.1 - Kích thước của phòng calorimet

E.1.4. Máy điều hòa phải được trang bị quạt có đủ công suất để đảm bảo lưu lượng gió không nhỏ hơn hai lần lưu lượng gió được xả ra bởi thiết bị được thử trong phòng calorimet và tốc độ gió xả của máy điều hòa nhỏ hơn 1m/s. Phòng calorimet được trang bị các phương tiện đo hoặc xác định nhiệt độ bàu ướt và bàu khô đã quy định.

E.1.5. Phải thừa nhận rằng các gradien nhiệt độ và mô hình dòng gió được hình thành bởi các tác động qua lại của máy điều hòa và thiết bị được thử. Do đó, các điều kiện tổng hợp là riêng biệt và phụ thuộc vào liên hợp của cỡ kích thước ngăn phòng thử, sự bố trí và cỡ kích thước của máy điều hòa và đặc tính xả, gió của thiết bị được thử.

Điểm đo nhiệt độ thử quy định của cả bàu ướt và bàu khô phải là điểm đáp ứng các điều kiện sau:

a) nhiệt độ đo được phải tiêu biểu cho nhiệt độ xung quanh thiết bị và tái hiện được các điều kiện gập trong ứng dụng thực tế như đã nêu trên;

b) tại điểm đo, nhiệt độ của gió không được bị ảnh hưởng của gió xả ra từ thiết bị. Do đó bắt buộc phải đo nhiệt độ của gió trước khi gió được tái tuần hoàn bởi thiết bị thử.

Hình E.1 - Calorimet kiểu phòng điển hình được hiệu chuẩn

Hình E.2 - Calorimet kiểu phòng điển hình cân bằng nhiệt độ với môi trường xung quanh

E.1.6. Các bề mặt bên trong của phòng calorimet phải làm bằng vật liệu không xốp và tất cả các chỗ nối ghép phải được làm kín chống sự rò rỉ gió và hơi ẩm. Cửa ra vào phải kín khít, tránh sự rò rỉ gió hơi ẩm bằng cách sử dụng đệm kín hoặc các phương tiện thích hợp khác.

E.2. Phòng calorimet (được) hiệu chuẩn

E.2.1. Phòng calorimet hiệu chuẩn được giới thiệu trên hình E.1. Phòng calorimet phải được cách nhiệt để tránh sự rò rỉ nhiệt (bao gồm cả bức xạ) vượt quá 5% năng suất của thiết bị thử. Phải có một không gian cho phép gió lưu thông tự do bên dưới sàn calorimet.

E.2.2. Sự rò rỉ nhiệt có thể được xác định bằng phương pháp sau: Tất cả các cửa phải được đóng. Phòng calorimet có thể được làm nóng lên bởi các bộ gia nhiệt dùng điện tới nhiệt độ tối thiểu là cao hơn nhiệt độ môi trường xung quanh 11^oC. Nhiệt độ môi trường xung quanh phải được duy trì không đổi trong khoảng ± 1^oC, bên ngoài toàn bộ 6 bề mặt bao bọc phòng calorimet.

E.2.3. Tính năng của phòng calorimet phải dược kiểm tra tối thiểu là 6 tháng một lần bằng một thiết bị hiệu chuẩn năng suất lạnh công nghiệp tiêu chuẩn. Thiết bị hiệu chuẩn cũng là một thiết bị thử mà tính năng của nó đã được đo tại phòng thử nghiệm quốc gia đã được công nhận.

E.3. Phòng calorimet cân bằng nhiệt độ với môi trường xung quanh

E.3.1. Phòng calorimet cân bằng nhiệt độ với môi trường xung quanh được giới thiệu trên hình E.2 dựa trên nguyên lý duy trì nhiệt độ bàu khô xung quanh phòng calorimet bằng nhiệt độ bàu khô được duy trì bên trong phòng này. Nếu nhiệt độ bàu ướt của môi trường xung quanh phòng calorimet cũng được duy trì bằng nhiệt độ bàu ướt trong phòng thì không cần phải có yêu cầu được nêu trong E.1.6.

E.3.2. Sàn, trần và tường của phòng calorimet phải có khoảng cách đủ xa so với sàn, trần và tường của khu vực được điều khiển trong đó bố trí phòng calorimet để tạo ra nhiệt độ gió đồng đều của môi trường xung quanh phòng calorimet. Khoảng cách này tối thiểu nên là 0,3 m. Phải có phương tiện để lưu thông gió trong không gian xung quanh nhằm tránh sự phân lớp.

E.3.3. Sàn, trần và tường của phòng calorimet nên được cách nhiệt để hạn chế sự rò rỉ nhiệt (bao gồm cả bức xạ) không lớn hơn 10% năng suất của thiết bị thử với hiệu nhiệt độ 11^oC, hoặc 300 W với cùng một hiệu nhiệt độ này, chọn giá trị lớn hơn, khi được thử treo quy trình được cho trong E.2.2.

E.4. Tính toán năng suất lạnh

E.4.1. Năng suất lạnh tổng khi thử trong phòng calorimet được hiệu chuẩn hoặc phòng calorimet cân bằng nhiệt độ với môi trường xung quanh (xem hình E.1 và E.2) được tính toán như sau:

f_tci = Sf_r + (h_w1 - h_w2) w_r + f_lr                                                                   (E.1)

trong đó

f_tci là năng suất lạnh tổng được xác định là năng suất lạnh tổng phía trong nhà, w;

Sf_r là tổng của tất cả các công suất đầu vào phía trong nhà, w;

h_w1 là entanpi riêng của nước hoặc hơi nước cung cấp để giữ độ ẩm. Nếu nước được đưa vào trong quá trình thử, h_w1 được lấy ở nhiệt độ nước trong thùng của bộ làm ẩm của máy điều hòa, kJ/kg.

h_w2 là entanpi riêng của hơi ẩm ngưng tụ ra khỏi phòng calorimet.

Khi việc đo nhiệt độ này là không thực tế, thì nhiệt độ của chất ngưng tụ có thể được thừa nhận là nhiệt độ bàu ướt được đo hoặc đánh giá của gió ra khỏi thiết bị thử, kJ/kg;

w_r hơi nước được ngưng tụ do thiết bị được thử. Hơi nước này được đo là lượng nước bốc hơi trong phòng calorimet bởi máy điều hòa để giữ độ ẩm yêu cầu, kg/s;

Æ_lr lượng nhiệt rò rỉ trong phòng calorimet qua tường, sàn và trần được xác định từ thử nghiệm hiệu chuẩn, w.

E.5. Tính toán năng suất sưởi

E.5.1. Xác định năng suất sưởi bằng cách đo trong phòng calorimet theo tính toán sau:

Æ_hi = Æ_lci + Æ_li - p_i                                                                                  (E.2)

trong đó

Æ_hi là năng suất sưởi được xác định trong phòng calorimet, w;

Æ_lci là lượng nhiệt thoát ra khỏi phòng calorimet, w;

Æ_li là lượng nhiệt qua các bề mặt được bao bọc còn lại của phòng calorimet, w;

p_i là công suất khác vào phòng calorimet (ví dụ, chiếu sáng, điện, năng lượng nhiệt vào bộ phận bù, cân bằng nhiệt của máy làm ẩm), w.

PHỤ LỤC F

(tham khảo)

Dụng cụ và các phép đo

F.1. Nhiệt độ

F.1.1. Nhiệt độ cần được đo bằng nhiệt kế bàu thuỷ tinh chất lỏng, nhiệt ngẫu hoặc nhiệt kế điện trở. Đặc tính của dụng cụ đo cần đáp ứng các yêu cầu của bảng F.1.

F.1.2. Các phép đo nhiệt độ trong ống gió cần thực hiện tại không ít hơn ba vị trí tại các tâm của các đoạn ống có diện tích mặt cắt ngang bằng nhau, hoặc bằng cách lấy mẫu thích hợp, hoặc sử dụng thiết bị trộn để cho các kết quả tương đương. Các mối nối với các thiết bị cần được cách nhiệt giữa chỗ đo và thiết bị sao cho sự rò rỉ nhiệt qua mối nối không vượt quá 1,0% năng suất.

F.1.3. Nhiệt độ gió vào trong nhà cần được đo tối thiểu là tại ba vị trí cách đều nhau trên khu vực vào thiết bị hoặc bằng phương tiện lấy mẫu tương đương. Đối với các thiết bị không có các mối nối ống gió thì các dụng cụ đo nhiệt độ hoặc dụng cụ lấy mẫu cần được bố trí cách cửa vào thiết bị khoảng 15 cm.

Bảng F.1 - Dung sai của dụng cụ đo nhiệt độ

F.1.4. Tốc độ gió qua dụng cụ đo nhiệt độ bàu ướt xấp xỉ là 5m/s. Nên dùng một tốc độ gió cho phép đo tại cửa vào và ra.

F.1.5. Trong bất cứ trường hợp nào, độ chia của thang chia độ nhỏ nhất của dụng cụ đo nhiệt độ cùng không được vượt quá hai lần độ chia chính xác quy định. Ví dụ, đối với độ chính xác quy định là ± 0,05^oC, độ chia của thang chia độ nhỏ nhất không vượt quá 0,1^oC.

F.1.6. Khi quy định độ chính xác của dụng cụ là ±0,05^oC thì dụng cụ cần được hiệu chuẩn bằng cách so sánh với một nhiệt kế được chứng nhận bởi một cơ quan chứng nhận có thẩm quyền như phòng thí nghiệm tiêu chuẩn quốc gia.

F.1.7. Dụng cụ đo nhiệt độ được dùng để đo sự thay đổi nhiệt độ cần được gá đặt sao cho có thể đổi lẫn cho nhau giữa các vị trí đường vào và ra để tăng độ chính xác.

F.1.8. Nhiệt độ chất lỏng trong đường ống cần được đo bằng cách ghép dụng cụ đo nhiệt độ trực tiếp vào trong chất lỏng hoặc vào trong chi tiết bao gắn vào chất lỏng. Nếu dùng một nhiệt kế thủy tinh gắn trực tiếp vào chất lỏng thì nó phải được hiệu chuẩn đối với ảnh hưởng của áp suất.

F.1.9. Dụng cụ đo nhiệt độ cần được che chắn đầy đủ tránh bức xạ từ các nguồn nhiệt lân cận.

F.1.10. Các số đo nhiệt độ gió cần được lấy trước các chỗ rẽ nhánh áp suất tĩnh trên đường vào và sau các chỗ rẽ nhánh áp suất tĩnh trên đường ra.

F.2. Áp suất

F.2.1. Các phép đo áp suất cần được thực hiện với một hoặc nhiều dụng cụ sau a) cột thuỷ ngân;

b) áp kế ống bourdon, hoặc;

c) bộ chuyển đổi áp suất điện tử.

F.2.2. Độ chính xác của các dụng cụ đo áp suất ở trong khoảng ± 2% giá trị chỉ báo.

F.2.3. Trong bất cứ trường hợp nào, độ chia của thang chia độ nhỏ nhất của dụng cụ đo áp suất cũng không được vượt quá 2,5 lần độ chính xác quy định.

F.3. Dòng gió và áp suất tĩnh

F.3.1. Áp suất tĩnh ngang qua vòi phun và áp suất có tốc độ (áp suất dộng) tại họng vòi phun cần được đo bằng áp kế đã được hiệu chuẩn so với một áp kế tiêu chuẩn tới ± 1,0% số chỉ báo. Giá trị đọc trên thang đo nhỏ nhất của áp kế không được vượt quá 2% số chỉ báo.

F.3.2. Áp suất tĩnh của ống gió cần được đo bằng áp kế có độ chính xác ± 2,5Pa.

F.3.3. Diện tích mặt cắt ngang của vòi phun cần được xác định bằng cách đo các đường kính vòi phun với độ chính xác ± 0,2% tại 4 vị trí cách nhau xấp xỉ 45° xung quanh vòi phun và tại một trong 2 chỗ trên họng vòi phun, một tại cửa ra và một trên đoạn thẳng gần chỗ có bán kính cong.

F.4. Đo lường điện

F.4.1. Các phép đo điện cần được thực hiện bằng dụng cụ đo chỉ báo hoặc dụng cụ đo phân tích.

F.4.2. Dụng cụ đo điện vào các bộ gia nhiệt hoặc các trang bị cung cấp phụ tải nhiệt khác cần có độ chính xác ±1,0% đại lượng được đo. Dụng cụ đo điện vào các động cơ quạt, động cơ máy nén hoặc các phụ tùng điện khác cần có độ chính xác ±1,0% giá trị chỉ báo.

F.4.3. Điện áp cần được đo tại các đầu cực của thiết bị.

F.5. Đo dòng chất lỏng

F.5.1. Lưu lượng nước và nước muối cần được đo bằng lưu lượng kế đo chất lỏng có độ chính xác ±1,0% giá trị chỉ báo.

F.5.2. Lượng chất ngưng tụ cần được đo bằng khí cụ đo khối lượng hoặc thể tích chất lỏng có độ chính xác ±1,0% giá trị chỉ báo.

F.6. Đo thời gian, khối lượng và tốc độ

F.6.1. Các phép đo thời gian cần được thực hiện bằng dụng cụ có có độ chính xác ± 0,20%.

F.6.2. Các phép đo khối lượng cần được thực hiện bằng thiết bị có độ chính xác ± 0,20%.

F.6.3. Các phép đo tốc độ cần được thực hiện bằng máy đếm số vòng quay, tốc kế góc, máy hoạt nghiệm hoặc máy hiện sóng có độ chính xác ±1,0%.

F.7. Đo entanpi dòng gió

Nên dùng một trong bốn cách bố trí trang bị thử sau đây, ngoại trừ phương pháp thử phòng calorimet được mô tả trong phụ lục E cho thiết bị không có ống gió.

F.7.1. Phương pháp entanpi - gió đường hầm (xem hình F.1)

Thiết bị được thử được định vị trong phòng thử hoặc các phòng thử. Gắn một trang bị đo gió vào đường xả gió trong phòng của thiết bị. Trang bị này trực tiếp xả vào trong phòng thử hoặc trong không gian trong đó có trang bị phương tiện thích hợp để duy trì gió vào thiết bị ở nhiệt độ bàu ướt và bàu khô yêu cầu. Cần có phương tiện thích hợp để đo nhiệt độ bàu ướt và nhiệt độ bàu khô của gió vào và ra khỏi thiết bị và sức cản bên ngoài.

F.7.2. Phương pháp entanpi gió vòng (xem hình F.2)

Cách bố trí này khác với cách bố trí theo đường hầm ở chỗ đường xả của trang bị, đo gió được nối với máy điều hòa và máy điều hòa được nối với cửa vào thiết bị. "Vòng" thử được tạo thành phải kín để rò rỉ có thể ảnh hưởng đến phép đo năng suất không vượt quá 1,0% lưu lượng gió thử. Nhiệt độ bàu khô của gió xung quanh thiết bị cần được duy trì trong khoảng ± 3^oC của nhiệt độ bàu khô yêu cầu của gió vào thử. Cần đo nhiệt độ bàu ướt và nhiệt độ bàu khô và sức cản bên ngoài bằng các phương tiện thích hợp.

F.7.3. Phương pháp entanpi gió (trong) vách ngăn (xem hình F.3)

Trong cách bố trí này, đặt một vách ngăn kín xung quanh thiết bị dược thử hoặc phần thích hợp của thiết bị. Vách ngăn này có thể được thiết kế bằng vật liệu thích hợp nhưng không hút nước, kín khí và được cách nhiệt thích hợp. Vách ngăn phải đủ lớn để cho phép gió vào được lưu thông tự do giữa thiết bị và vách ngăn, và trong mọi trường hợp, khoảng cách giữa vách ngăn và bất cứ bộ phận nào của thiết bị cũng không được nhỏ hơn 15cm. Cửa vào hàng rào cần được bố trí xa cửa vào thiết bị, để tạo ra sự lưu thông trong suốt toàn bộ không gian được ngăn lại. Nối một trang bị đo gió vào đường xả của thiết bị. Trang bị này cần được cách nhiệt tốt tại chỗ đi qua không gian được ngăn lại. Đo nhiệt độ bàu ướt và nhiệt độ bàu khô của gió đi vào thiết bị tại cửa vào của vách ngăn. Các phép đo nhiệt độ và sức cản bên ngoài được thực hiện bằng các phương pháp thích hợp.

F.7.4. Phương pháp entanpi (trong) phòng (xem hình F.4)

Thiết bị được thử được đặt vào vị trí trong các phòng thử. Gắn một trang bị đo gió vào đường xả gió trong phòng của thiết bị và trang bị này được nối với máy điều hoà. Gió xả ra từ máy điều hòa cung cấp nhiệt độ bàu ướt và nhiệt độ bàu khô yêu cầu, và tại đây, dụng cụ lấy mẫu gió và các áp kế có thể đo nhiệt độ bàu ướt và nhiệt độ bàu khô và sức cản bên ngoài khi có yêu cầu.

F.7.5. Yêu cầu chung

Các cách bố trí cho trên các hình F1, F2, F3 và F4 chỉ dùng để minh hoạ các khả năng có thể thực hiện các phương pháp entanpi gió. Không nên hiểu các cách bố trí này là các ứng dụng riêng biệt hoặc duy nhất cho các kiểu thiết bị được chỉ ra trên các hình vẽ này. Tuy nhiên có thể dùng một vách ngăn như đã chỉ ra trên hình F.3 khi máy nén ở trong ngăn trong phòng và được thông gió riêng.

F.7.6. Phương pháp khác

Có thể sử dụng các phương pháp khác để xử lý gió ra khỏi trang đo dòng gió và cung cấp gió ở điều kiện thích hợp cho cửa vào thiết bị miễn là chúng không cản trở các phép đo sức cản bên ngoài hoặc tạo ra trạng thái không bình thường xung quanh thiết bị.

Hình F.1 - Cách bố trí thiết bị cho phương pháp thử entanpi gió đường hầm

Hình F.2 - Cách bố trí thiết bị cho phương pháp thử entanpi gió vòng

Hình F.3 - Cách bố trí thiết bị cho phương pháp thử entanpi gió (trong) vách ngăn

Hình F.4 - Cách bố trí thiết bị cho phương pháp thử entanpi gió (trong) phòng

F.8. Trang bị phun

F.8.1. Trang bị phun gồm một buồng thu và một buồng xả được ngăn cách nhau bằng một vách ngăn trên đó có bố trí một hoặc nhiều vòi phun (xem hình F.5). Gió từ thiết bị được thử được vận chuyển qua một ống gió tới buồng thu, đi qua vòi phun hoặc các vòi phun, và sau đó xả vào phòng thử hoặc nắp có đường dẫn tới cửa vào thiết bị.

F.8.2. Trang bị phun và các mối nối của nó với cửa vào thiết bị phải được làm kín sao cho lượng gió rò rỉ không vượt quá 1,0% lưu lượng gió được đo.

F.8.3. Khoảng cách tâm của các vòi phun sử dụng không được nhỏ hơn 3 lần đường kính họng của vòi phun lớn nhất và khoảng cách từ tâm của vòi phun bất kỳ tời tường bên của buồng xả hoặc thu gần nhất không được nhỏ hơn 1,5 lần đường kính họng của vòi phun này.

F.8.4. Các vách khuyếch tán cần được lắp đặt trong buồng thu (cách vách ngăn tối thiểu là 1,5 lần đường kính họng của vòi phun lớn nhất) phía trước vách ngăn và trong buồng xả (cách vách ngăn tối thiểu là 2,5 lần đường kính họng vòi phun lớn nhất) phía sau vách ngăn.

F.8.5. Cần lắp đặt một quạt xả có khả năng cung cấp áp suất tĩnh yêu cầu tại cửa ra thiết bị, trên tường của buồng xả và có phương tiện để thay đổi công suất của quạt này.

Hình F.5 Trang bị đo dòng gió

F.8.6. Sự giảm áp suất tĩnh qua vòi phun hoặc các vòi phun được đo bằng một áp kế. Một đầu mút của áp kế được nối với vòi của áp suất tĩnh bố trí ngang bằng với tường bên trong của buồng thu và đầu mút kia của vòi áp suất tĩnh được bố trí ngang bằng với tường bên trong của buồng xả, hoặc tốt hơn là nhiều vòi trong mỗi buồng được nối với nhiều áp kế song song hoặc nối ống với một áp kế. Bằng cách khác, tốc độ ở đầu dòng gió ra khỏi vòi phun hoặc các vòi phun có thể được đo bằng một ống pitot như đã chỉ dẫn trên hình F.5, nhưng khi sử dụng nhiều vòi phun, số chỉ thị của ống pitot cần được xác định cho mỗi vòi phun.

F.8.7. Cần có phương tiện để xác định mật độ gió tai họng vòi phun.

F.8.8. Tốc độ gió tai họng bất kỳ vòi phun nào được dùng cũng không được nhỏ hơn 15 m/s hoặc lớn hơn 35m/s.

F.8.9. Khi các vòi phun được thiết kế phù hợp với hình F.6 và được lắp đặt phù hợp với phụ lục này thì chúng có thể được sử dụng mà không cần hiệu chuẩn. Nếu đường kính họng là 12,5 cm hoặc lớn hơn, hệ số xả có thể là 0,99 cm. Đối với các vòi phun có đường kính họng nhỏ hơn 12,5 cm hoặc khi cần có hệ số xả chính xác, có thể dùng các giá trị sau, tốt hơn là vòi phun cần được hiệu chuẩn.

Số Reynolds được tính toán như sau: Re = fV_n D_n

Hệ số nhiệt độ f là: