098 輻射式空調(diào)設備測試標準的對比及討論

1、張誠天津大學環(huán)境學院研究生在讀email：zh_ch_1987@1輻射式空調(diào)末端測試標準的對比及討論天津大學環(huán)境學院張誠田喆摘要：摘要：對比分析了美國及歐盟現(xiàn)行輻射式空調(diào)系統(tǒng)末端的測試標準，對不同標準中的測量產(chǎn)品性能的原理和方法進行了討論，得出關于輻射式空調(diào)系統(tǒng)末端測試標準制定的幾點建議。關鍵詞：關鍵詞：輻射式空調(diào)末端測試標準1緒論輻射式空調(diào)作為一種新型的空調(diào)方式，具有極佳的熱舒適性和節(jié)能潛力，在節(jié)能形勢日趨嚴峻的今天，輻射式空調(diào)系統(tǒng)正

2、在受到越來越多人們的重視，因此各種形式的輻射式空調(diào)系統(tǒng)也相繼產(chǎn)生，如樓板式、金屬吊頂式、石膏板、毛細管、被動式冷梁及主動式冷梁等等。而對于不同類型產(chǎn)品的開發(fā)以及性能的比較就必須基于相應的測試標準。本文涉及的標準有歐盟EN14240、EN14518、EN15116及美國ASHRAE138，不同國家及組織所制定的標準在測試原理、測試艙結構、測量精度的要求和冷卻性能的描述等方面均有所區(qū)別。因此筆者希望對不同測試標準的各自特點和原理做出概括性的

3、闡述，并通過理論分析和對比的方法對不同標準中的某些區(qū)別和特點進行討論，希望能為我國今后相關標準的制定提一定的供理論依據(jù)。2輻射式空調(diào)末端相關測試標準的概述歐盟在輻射式空調(diào)末端供冷能力檢測方面的現(xiàn)行標準有：EN14240：2004，EN14518：2005，EN15116：2008。他們分別針對不同類型的輻射式空調(diào)末端：EN14240主要針對冷卻天花板；EN14518主要針對被動式冷梁；而EN15116則主要針對主動式冷梁。作為同一標準體

4、系下的三個標準，它們之間有著很好的繼承性，因此他們在基本的測試原理、測試艙結構、儀器設備精度等方面有著相同的要求，只不過由于針對不同的測試對象在測試過程中的某些細節(jié)有所區(qū)別。美國采暖、制冷與空調(diào)工程師學會在2005年6月25日頒布了ANSIASHRAEStard1382005作為美國輻射式空調(diào)末端檢測的現(xiàn)行標準。與歐盟標準不同，ASHRAE138只針對冷卻天花板，并沒有涉及冷梁的檢測標準，但在冷卻天花板檢測方面，與EN14240相比，A

5、SHRAE138不僅僅能夠對被測產(chǎn)品進行供冷工況的檢測，對于供熱工況也同樣適用。下文中將對上述標準在細節(jié)方面進行比較和分析。3標準的比較與分析3.1測試原理歐盟標準與ASHRAE標準在測試原理方面相同，都是利用實驗方法以及相關設備在測試艙內(nèi)部3歐盟EN14240通常采用內(nèi)部熱源法，負荷由Dummise提供；而ASHRAE138采用外部熱源法，負荷由測試艙圍護結構傳入。而不同的負荷模擬方法對冷卻天花板產(chǎn)品性能的檢測會產(chǎn)生影響。歐盟標準采用

6、Dummise模擬負荷，Dummise在歐洲有著傳統(tǒng)的應用歷史，可以很好地模擬室內(nèi)人員產(chǎn)生的余熱，因此基于歐盟標準的實驗艙可以較好的模擬實際應用中室內(nèi)存在人員時工作區(qū)域的熱環(huán)境。美國ASHRAE標準中負荷通過測試艙圍護結構傳入室內(nèi)。模擬內(nèi)墻與室內(nèi)空氣溫差很小，模擬外墻與室內(nèi)空氣溫差一般在5℃左右，因此圍護結構負荷主要通過外墻傳入室內(nèi)。這樣很好的模擬了實際建筑中三面內(nèi)墻一面外墻的圍護結構以及其負荷的來源情況。另外在輻射供熱供冷的過程中，負

7、荷的消除很大程度上是通過輻射換熱進行的，即首先通過冷天花表面與圍護結構進行輻射換熱以降低或提高其內(nèi)表面溫度，再通過對流換熱的方式消除室內(nèi)負荷。因此可以看出，歐盟標準的負荷模擬方法可以有效地模擬人員產(chǎn)熱；而ASHRAE標準的負荷模擬方法能夠較好的模擬實際建筑中圍護結構負荷產(chǎn)生的情況，并且可以有效地反映輻射式空調(diào)系統(tǒng)通過輻射換熱消除圍護結構冷熱負荷的特點。3.4描述測試工況的測量參數(shù)（工況參數(shù)）如3.1中所述，在測試過程中需要創(chuàng)造一種與產(chǎn)品

8、在實際應用時較為相似的測試工況，在這種工況下對產(chǎn)品的性能進行測定。而為了滿足這種測試工況需要對艙內(nèi)的某些環(huán)境參數(shù)進行控制，并認為當這些環(huán)境參數(shù)滿足要求時，測試工況也就確定了。歐盟標準和ASHRAE標準在工況參數(shù)方面的要求上有所不同，會對測試過程以及測試結果產(chǎn)生影響。歐盟標準中要求測量的工況參數(shù)有：參考溫度、黑球溫度、室內(nèi)干球溫度（包括距地板1.7m、1.1m、0.1m三處）、測試艙各內(nèi)表面溫度以及天花板表面溫度，針對冷梁的標準需測量室內(nèi)

9、風速。ASHRAE標準中要求測量的工況參數(shù)有：室內(nèi)干球溫度（包括距地板0.75m、1.5m兩處和距天花板0.75m一處）、相對濕度、室內(nèi)風速、測試艙各內(nèi)表面溫度以及天花板表面溫度。其中參考溫度是歐盟標準中為了計算特征溫差所提出的一個溫度概念，參考溫度由于產(chǎn)品類型的不同在歐盟的三個標準中有著不同的含義：由于冷卻天花板主要以輻射換熱為主，因此EN14240中參考溫度選擇能夠有效反映室內(nèi)平均輻射情況的黑球溫度；而對于被動式和主動式冷梁，消除負

10、荷主要通過送冷風來實現(xiàn)，因此在EN14518中參考溫度選擇冷梁盤管入口的空氣溫度，在EN15116中參考溫度為誘導風的入口溫度。針對不同產(chǎn)品的工作原理選擇不同的參考溫度來計算特征溫差能夠更好的反映產(chǎn)品消除室內(nèi)負荷的特點，使測試結果更為準確。雖然ASHRAE標準并沒有參考溫度這一概念，但通過其特征溫差的定義我們可以發(fā)現(xiàn)在ASHRAE標準中與參考溫度概念相對應的是作用溫度（通過測量測試艙各內(nèi)表面溫度計算出平均輻射溫度，再與室內(nèi)干球溫度取算數(shù)