空调压缩机能效测试实验实验指导课件

空调压缩机能效测试实验指导课件欢迎参加空调压缩机能效测试实验课程本课件旨在为学生提供全面的实验指导，涵盖从基础理论到实际操作的各个方面通过本实验，您将了解压缩机能效测试的关键步骤、数据采集方法以及结果分析技巧随着全球能源效率要求的提高，掌握压缩机能效测试技术对于未来的工程师和研究人员至关重要我们将探索先进的测试方法，帮助您获得宝贵的实践经验，同时培养批判性思维和问题解决能力让我们开始这段学习之旅，探索空调压缩机能效测试的精彩世界目录实验基础包括实验目的、实验原理以及行业背景知识，帮助学生建立对测试实验的基本认识和理解其重要性设备与准备详细介绍实验所需的所有设备、工具及测试台系统，确保学生熟悉每个组件的功能和作用操作流程从准备工作到数据采集的完整操作步骤，包括启动、运行、调整和停机的标准操作程序数据分析与安全数据处理方法、结果分析技巧以及实验过程中的安全注意事项和应急处置措施实验背景与意义全球环保趋势应对气候变化的国际行动推动能效提升节能降耗要求国家能源战略与空调行业升级转型标准法规遵从符合GB21455等国家强制性标准空调能效测试在当今社会具有重要意义随着能源紧缺和环境污染问题日益严重，各国政府陆续出台严格的能效标准中国实施的《房间空气调节器能效限定值及能效等级》等法规，对压缩机能效提出了明确要求企业必须通过标准化测试验证产品能效水平，以获得市场准入资格同时，消费者对高能效产品的需求不断增长，能效成为市场竞争的关键因素掌握压缩机能效测试技术，对提升产品竞争力和推动行业可持续发展至关重要实验目标理论知识掌握深入理解压缩机工作原理、能效指标定义及影响因素实验技能培养熟练操作测试设备，掌握精确的数据采集方法和流程数据分析能力学会处理实验数据，计算能效指标，评估测试结果创新思维发展培养发现问题、分析问题和解决问题的综合能力通过本实验，学生将能够独立完成空调压缩机的能效测试，包括设备准备、参数设置、数据采集和结果分析在实验过程中，不仅要求掌握标准测试方法，还需学会识别异常数据并进行合理解释实验结束后，学生应能撰写符合工程标准的测试报告，并对测试结果进行科学评价这些技能将为未来在空调行业的研发、测试或生产工作奠定坚实基础空调压缩机基础知识压缩机定义基本结构组成压缩机是空调系统的心脏，主要功能是将低压气态制冷剂压缩•压缩机构包括气缸、活塞等核心部件为高压气态制冷剂，提高其温度和压力，为制冷循环提供动力•驱动电机提供机械动力•润滑系统确保部件正常运转它是空调中耗能最大的部件，通常占总能耗的70%-80%，因此•控制系统调节压缩机工作状态其能效直接决定整个空调系统的能效水平•壳体封装并保护内部部件压缩机作为空调系统的核心部件，其性能直接影响整个系统的工作效率和能耗水平了解压缩机的基本结构和工作原理，是掌握能效测试的基础不同类型压缩机在结构和性能上各有特点，选择合适的压缩机类型对于优化系统效率至关重要常见空调压缩机种类活塞式压缩机涡旋式压缩机通过活塞在气缸内往复运动完成制冷剂的压缩利用一对互相啮合的涡旋盘完成气体压缩效过程结构简单，成本较低，适用于小型空调率高，噪音低，振动小，目前家用空调主流选系统但效率较低，噪音较大，振动明显择•维修简便，备件易获得•结构紧凑，部件较少•可靠性高，使用寿命长•能效比高，一般比活塞式高10-15%•对液击敏感，需防止液体回流•运行平稳，使用寿命长螺杆式压缩机依靠阴阳转子的啮合运转完成气体压缩适用于大型商用空调系统，功率范围广，可靠性高•容量调节灵活，适应负荷变化•连续运转能力强•成本较高，小型系统不经济选择合适的压缩机类型对于空调系统的性能和能效至关重要近年来，变频技术在各类压缩机中的应用显著提高了空调系统的能效水平和舒适度在能效测试中，必须明确压缩机的具体类型，并按照相应标准进行测试压缩机工作原理吸气过程压缩过程低压气态制冷剂从蒸发器进入压缩机，压缩腔体积减小，气体被压缩，温度和压力升高腔体积增大膨胀循环排气过程高压液体通过膨胀阀降压后再进入蒸发器高压高温气体排出，进入冷凝器释放热量压缩机工作过程是制冷循环的核心环节在理想情况下，压缩过程遵循等熵变化，但实际过程中存在不可逆损失，如摩擦损失、泄漏损失等，降低了压缩机效率压缩机将电能转化为机械能，再通过压缩过程转换为气体的压力能，为制冷循环提供动力理解压缩机的工作原理对分析测试结果至关重要例如，排气温度过高可能表明压缩比不合理或冷却不充分；吸气压力异常则可能是系统充注量不当或存在堵塞掌握这些关联性有助于正确解读测试数据压缩机性能参数制冷量压缩机的主要输出能力指标，单位为W或kW，表示单位时间内从被冷却空间移除的热量影响因素包括压缩机排量、转速、蒸发温度和冷凝温度等输入功率压缩机运行所需的电力输入，单位为W或kW包括压缩机电机输入功率和控制电路功耗是能效计算的重要参数，直接关系到运行成本能效比COP/EER制冷量与输入功率之比，无量纲数值越高表示能效越好，是评价压缩机性能的核心指标不同工况下的能效比有显著差异除上述核心参数外，压缩机还有多项技术参数需要关注，如排气温度、振动噪声、启动电流等这些指标共同构成压缩机综合性能评价体系在能效测试中，需要确保压缩机在额定工况下稳定运行，这样测得的性能参数才具有可比性和代表性性能测试通常在多个工况点进行，以评估压缩机在不同运行条件下的适应性全面的性能参数分析有助于指导压缩机的选型和系统优化设计能效测试原理概述确定标准工况按照测试标准设定环境条件和系统参数稳态测量系统达到稳定运行状态后进行数据采集核心指标计算基于采集数据计算能效比等关键性能指标压缩机能效测试的核心是在规定的工况条件下，精确测量输入功率与制冷量（或制热量），计算其比值得出能效比国内外测试标准虽有差异，但基本原理相通中国主要执行GB/T5773和GB21455标准，而国际上常用ASHRAE Standard23和ISO917等标准不同标准在测试工况、测量方法和数据处理上有所区别例如，GB标准的额定工况为蒸发温度7℃、冷凝温度

54.4℃，而某些国际标准可能采用不同温度点了解这些差异有助于正确解读和比较不同测试结果测试原理虽简单，但实际操作需要精确控制环境条件和测量手段，确保结果准确可靠能效测试主要指标能效比定义中国能效等级划分EER/COP能效比Energy Efficiency Ratio,EER是空调制冷量与输入功率根据GB21455-2019《房间空气调节器能效限定值及能效等的比值，单位为W/W，通常在制冷工况下使用而性能系数级》，空调能效划分为五个等级Coefficient ofPerformance,COP则多用于热泵工况，表示制•1级最高能效水平，超过市场平均值30%以上热量与输入功率的比值•2级高能效，比市场平均高10%-30%在中国标准中，EER用于表示固定频率空调的能效，而•3级市场平均能效水平SEERSeasonal EnergyEfficiencyRatio用于评价变频空调的•4级和5级低于市场平均，但满足准入要求季节能效能效等级评定不仅考虑EER值，还要考虑制冷量、类型等因素例如，对于制冷量为2800W的定频壁挂式空调，1级能效要求EER≥

3.9，而3级则为

3.4≤EER

3.6不同类型和容量的空调对应不同的能效要求，测试时必须对照相应标准进行判定随着技术进步，能效标准也在不断提高新版标准通常比旧版提高10%-20%的门槛要求，促进行业技术升级掌握最新标准对于产品研发和测试至关重要实验所用标准说明标准名称主要内容适用范围GB/T5773-2020制冷剂压缩机性能试验方所有类型制冷压缩机法GB/T7725-2004房间空气调节器家用及类似用途空调GB21455-2019能效限定值及能效等级各类型空调能效评定IEC60335-2-34:2021家用电器安全-压缩机特制冷压缩机安全测试殊要求GB/T5773是本实验的主要依据标准，它规定了压缩机性能测试的基本方法、条件和程序该标准2020年版相较之前版本，增加了变频压缩机测试方法，加强了不确定度分析要求，更加符合现代压缩机技术发展趋势IEC60335系列标准主要关注安全性，而非性能测试然而，在实验过程中也需遵循其相关安全规定，确保测试过程安全可靠实验室认证通常要求同时符合性能和安全标准测试过程中，要严格遵循标准规定的工况条件、稳定性判据和数据采集要求，确保结果的准确性和可比性实验设备总览压缩机能效测试系统是一套复杂的工程系统，主要由以下几个子系统组成测试对象系统（包括压缩机被试样机）、热力循环系统（包括冷凝器、蒸发器、膨胀阀等）、制冷剂充注系统、数据采集与分析系统、以及环境控制系统等整个系统设计精密，各部分协同工作，可以模拟空调系统在不同工况下的运行状态，并准确测量关键参数设备总投资通常在50-100万元人民币，需要专业技术人员操作维护实验前要全面了解各设备的功能、参数和操作方法，确保测试过程顺利进行压缩机测试台介绍环境舱可精确控制环境温度-10℃~50℃和湿度20%~95%RH，模拟各种工作环境采用PID控制算法，温度波动控制在±

0.5℃内负载调节系统包括电子膨胀阀、背压调节阀等，可精确控制蒸发压力和冷凝压力，实现不同工况条件的模拟调节精度可达±1kPa控制与采集系统采用工业级PLC控制器和数据采集模块，24位A/D转换，采样频率最高可达100Hz，确保数据精度和实时性安全保护装置配备高压保护、过流保护、温度超限保护等多重安全机制，发生异常自动切断系统电源，保障实验安全压缩机测试台是专为压缩机性能测试设计的专业设备，可以在控制环境下对压缩机进行全面评估测试台布局合理，操作界面友好，便于观察和记录数据主要测量参数包括压力（高低压侧）、温度（多点）、流量、电压、电流、功率因数等冷媒充注系统系统准备检查管路连接，确保真空泵正常系统抽真空达到-

0.1MPa且保持30分钟无变化冷媒充注按照设计要求精确控制充注量系统平衡充注后允许系统稳定至少15分钟冷媒充注是测试准备的关键步骤，充注量的准确性直接影响测试结果常用冷媒包括R

32、R410A、R290等，需根据压缩机设计规格选择充注设备包括高精度电子秤（精度±1g）、制冷剂钢瓶、充注软管和阀门组等充注前必须进行泄漏检测和系统抽真空，确保系统内无空气和水分冷媒充注量根据压缩机规格和系统要求确定，通常采用重量法控制，也可结合过热度和过冷度进行微调操作过程中要佩戴护目镜和手套，防止冷媒接触皮肤或眼睛使用的冷媒需符合环保要求，回收设备必须到位制冷回路结构压缩机冷凝器将低压气体压缩为高压气体将高压气体冷凝为高压液体•测试对象•水冷或风冷方式•安装有温度、压力、电气测量点•配备温度传感器和流量计蒸发器膨胀装置低压液体吸热蒸发为低压气体将高压液体降压为低压液体•制冷量测量点•电子膨胀阀或热力膨胀阀•温度、压力和流量监测•可调节以控制系统工况制冷回路是压缩机性能测试的核心部分，由上述四个主要部件和连接管路组成此外，系统还包括辅助部件如干燥过滤器、视液镜、储液器等，确保系统运行可靠测试回路设计要遵循最短管路原则，减少压力损失；同时要保证足够的测量点，便于全面监测系统状态测试系统通常采用模块化设计，便于适应不同规格的压缩机测试需求管路材质多采用铜管，接口采用焊接或法兰连接，确保密封性能整个系统要经过严格的压力测试和泄漏检查，确保安全可靠电气测量仪器电参数测量仪表连接与校准要求•功率分析仪测量有功功率、无功功率、功率因数等参数，所有电气测量仪器必须按照标准方法连接，确保测量准确性电精度优于

0.1%压表应并联连接，电流表应串联连接，功率计应采用标准接线方法•数字万用表测量电阻、电压等基本电气参数•电流互感器测量大电流，转换比精度

0.2级设备在使用前必须进行校准，并持有有效的校准证书校准周期•谐波分析仪分析电源质量和电流谐波含量通常为6个月至1年每次测试前应进行零点校准和范围检查，确保结果可靠电气测量是能效测试的关键环节，直接关系到输入功率的准确测定现代测试系统通常采用高精度的数字功率分析仪，可同时测量电压、电流、功率、功率因数、频率等多项参数，并支持数据存储和导出功能对于变频压缩机，测量设备必须能够准确测量非正弦波形的电气参数，通常要求带宽不低于100kHz测量线路应做好电磁屏蔽，减少外部干扰数据采集系统应与电气测量设备同步，确保参数对应关系准确温度、压力测量工具温度测量压力测量•T型热电偶测量范围-200～350℃，精度•压力传感器量程0-5MPa，精度

0.25%F.S±

0.5℃•数字压力表直观显示，便于现场检查•PT100铂电阻测量范围-200～650℃，精度•差压变送器测量系统压降，精度

0.1%±

0.1℃•真空计用于系统抽真空过程监测•热敏电阻适用于特定温度区间，响应速度快•红外测温仪非接触测量，用于表面温度检查安装与校准要求•温度传感器需良好热接触，避免辐射影响•压力传感器安装位置应减少流动影响•定期校准，保持6个月至1年校准周期•使用前检查零点和量程温度和压力是制冷系统中最基本也是最重要的参数，其测量精度直接影响能效计算结果标准测试要求在系统关键点布置多个传感器，包括压缩机吸气、排气、冷凝器进出口、蒸发器进出口等位置测量点的选择和安装方式应符合GB/T5773等标准要求例如，压缩机表面温度测量点应避开电机区域，压力测量点应避免流动扰动所有传感器信号应接入数据采集系统，实现自动记录和分析，减少人为误差风速与流量计说明风速测量仪器热线风速计测量范围0-30m/s，精度±3%读数，适用于低速气流测量，无方向性叶轮风速计测量范围

0.4-45m/s，精度±1%，适合风道测量超声波风速计高精度，可测三维风速，但成本较高液体流量计涡轮流量计测量范围宽，精度±

0.5%，适用于水系统流量测量电磁流量计无机械部件，压损小，适合大流量测量质量流量计直接测量质量流量，不受温度压力影响，精度高但价格昂贵制冷剂流量计科里奥利质量流量计直接测量质量流量，精度±

0.1%，适用于制冷剂流量测量热式质量流量计结构简单，无运动部件，但精度较低，约±1%容积式流量计测量体积流量，需结合温度压力计算质量流量流量测量是制冷量计算的关键环节，必须确保高精度冷凝器水侧通常使用电磁流量计或涡轮流量计测量水流量；而制冷剂侧则优选科里奥利质量流量计，可直接获得质量流量，避免密度变化带来的误差流量计的安装位置应考虑流体状态稳定、压力损失最小和测量精度最高的原则例如，液体流量计前后应有足够长的直管段（通常为10D前、5D后，D为管径）以确保流动充分发展测量前必须进行清洗和校准，消除杂质和气泡影响信号采集与数据记录32+采集通道数支持多种信号同时采集，满足复杂测试需求100Hz最高采样频率确保捕捉快速变化的动态参数位24A/D转换精度提供高分辨率测量，满足精密测试要求±

0.1%系统精度全量程范围内保持高精度测量数据采集系统是现代测试系统的核心，负责将各种传感器信号转换为数字信号并进行处理分析系统通常采用模块化设计，可根据需要扩展通道数量支持的信号类型包括电压信号0-10V、电流信号4-20mA、热电偶、热电阻、脉冲信号等系统配备专业的数据采集软件，提供实时显示、数据存储、报表生成等功能支持多种数据导出格式，便于后续分析处理系统具备报警功能，当测量参数超出设定范围时自动报警为确保数据安全，系统采用双硬盘备份策略，防止数据丢失所有测量数据自动添加时间戳，便于回溯分析检查与准备工作仪器校准与设置线路与管路检查检查所有测量仪器的校准状态和有效期进行零点校准设备清单确认检查电气线路连接是否正确，接线端子是否牢固检查和范围检查设置数据采集系统参数，包括采样频率、按照实验指导书核对所有设备和工具是否齐全，包括测制冷管路连接，确保无漏点，阀门位置正确管路应清采集通道、报警限值等测试数据存储功能，确保可以试台、压缩机样品、测量仪器、安全装备等确保所有洁干燥，无油污和水分检查传感器安装位置是否符合正常记录设备处于良好工作状态，无明显损坏或故障要求充分的准备工作是确保测试顺利进行的基础在开始正式测试前，应进行设备功能测试，确认各系统工作正常测试人员应熟悉应急处置程序，了解设备的紧急停机方法和安全出口位置准备阶段还包括环境条件检查，确保实验室温湿度符合要求，通风系统工作正常所有参与实验的人员应佩戴必要的安全防护装备，包括护目镜、手套等实验记录表格应提前准备好，确保数据记录的规范性和完整性环境条件设定参数要求范围控制方法环境温度25±1℃空调系统+PID控制相对湿度40%~60%加湿/除湿装置大气压力记录实际值精密气压计电源电压额定值±1%稳压电源电源频率额定值±

0.5Hz变频电源环境条件是影响测试结果的重要因素，必须严格控制实验室应配备独立的温湿度控制系统，保持环境稳定若环境波动超出规定范围，测试结果可能无效，需重新测试为确保条件稳定，应在正式测试前运行环境控制系统至少2小时电源质量对压缩机性能有显著影响，特别是对于单相压缩机应使用稳压稳频电源，确保供电稳定对于三相压缩机，还需检查三相平衡度，相电压偏差应小于2%环境数据应持续监测并记录，作为测试报告的重要组成部分若环境条件中途发生显著变化，应暂停测试并调整到规定范围后继续压缩机初步运行测试空载启动检查确认电气连接正确，系统无制冷剂状态下短时启动，检查电流是否正常噪声与振动观察观察压缩机运行噪声和振动情况，确认无异常声音和过大振动低负载运行系统充入少量制冷剂，在低压力下运行，检查各部分温度变化保护装置测试模拟过压、过流等异常情况，验证保护装置是否正常工作初步运行测试是正式测试前的重要步骤，目的是确认压缩机和测试系统工作正常，同时为操作人员提供系统状态的初步了解这一阶段不追求精确数据，而是关注系统的基本功能和安全性测试中如发现异常情况，应立即停机并排查原因常见异常包括启动电流过大、噪声异常、振动剧烈、温度升高过快等发现问题后应查明根源并解决，确保后续正式测试安全可靠初步测试完成后，应记录基本运行参数作为参考，并根据情况调整测试计划冷媒充注与检查系统抽真空使用真空泵将系统抽至-

0.1MPa并保持精确充注使用电子秤控制充注量，精度±5g泄漏检查使用电子检漏仪全面检查系统密封性冷媒充注是测试准备的关键步骤，充注量的准确与否直接影响测试结果充注前必须确保系统完全抽真空，消除系统内的空气和水分真空度应达到-

0.1MPa（表压）以上，并保持30分钟无明显回升（回升不超过

0.01MPa）冷媒充注量根据压缩机规格和设计要求确定，通常有两种方法固定充注量法和系统参数法固定充注量法直接按重量充注规定量的冷媒；系统参数法则通过观察系统参数（如过热度、过冷度）来确定最佳充注量充注完成后，应使用电子检漏仪或肥皂水等方法检查系统各连接点，确保无泄漏发现泄漏点应立即处理，并重新抽真空和充注温压点布置与检查传感器位置规划传感器安装固定确定关键测量点，符合标准要求确保良好接触和正确朝向绝缘与密封处理信号线连接检查防止漏电、短路和制冷剂泄漏确认接线无误，信号稳定可靠温度和压力是压缩机性能测试的核心参数，传感器的布置必须严格遵循标准要求根据GB/T5773，压缩机测试至少需要以下测量点吸气口温度和压力、排气口温度和压力、冷凝器进出口温度、蒸发器进出口温度、环境温度等温度传感器安装时应确保良好的热接触，通常采用热导膏提高导热效果，并使用绝缘材料防止外部热源干扰压力传感器应安装在流体压力稳定区域，避免流动扰动影响所有传感器安装后应进行功能测试，确认信号正常且稳定数据采集系统应正确识别各传感器信号，并按照实际物理位置进行标记，避免混淆启动测试系统启动前检查系统启动顺序•确认所有阀门位置正确

1.启动冷却水循环系统•检查电源电压是否符合要求

2.启动数据采集系统•确认数据采集系统就绪

3.打开辅助系统电源•检查安全装置状态正常

4.启动制冷剂循环泵（若有）•确认测试区域内无闲杂人员

5.设置初始负载参数

6.准备启动压缩机测试系统启动是一个有序的过程，必须按照规定程序进行，确保安全和测试质量系统通常包括多个子系统，各子系统有特定的启动顺序冷却水系统应首先启动，确保热交换器工作正常；数据采集系统次之，用于监控整个启动过程；最后才是压缩机本体启动过程中应持续监控各项参数，包括水流量、水温、系统压力、环境温度等如发现异常应立即停止启动过程，排查原因启动初期应采用低负载运行，随着系统稳定逐步增加负载整个启动过程应有专人负责操作和监控，确保按程序执行并及时应对可能出现的问题压缩机启动操作启动前最终确认瞬时启动监控再次检查压缩机电源连接、冷媒充注量、阀门位置和安全装置，确保一切按下启动按钮，密切观察启动电流、电压波动和压缩机声音启动电流通就绪特别确认吸气阀和排气阀已打开，避免空载或闭阀运行导致压缩机常为额定电流的4-7倍，但应在5秒内迅速下降异常情况包括启动电流过损坏大、无法启动或异常噪声初始运行监测启动数据记录压缩机启动后，观察系统压力、温度变化趋势压力应逐渐建立，低压侧记录启动时间、环境条件和初始运行参数开始数据采集系统记录，设置下降，高压侧上升温度变化应符合制冷循环规律记录初始参数作为参适当的采样频率建立完整的启动记录，为后续分析提供依据考基准压缩机启动是整个测试过程中的关键环节，良好的启动过程有助于延长设备寿命并获得稳定可靠的测试数据启动方式应根据压缩机类型选择，如直接启动、星三角启动或软启动等对于变频压缩机，通常采用低频启动后逐步提升频率负载调节与稳态确认初始负载设定设置初始低负载（约30%额定负载），允许系统热平衡逐步增加负载每15-20分钟增加约10%负载，观察系统响应达到目标工况调整至标准测试工况，微调至规定参数范围稳态运行确认观察30分钟，确认参数波动在允许范围内系统稳态是有效测试的前提条件，GB/T5773标准规定系统需在目标工况下稳定运行至少1小时后才能开始正式测试稳态判定标准包括压力波动不超过±1%，温度波动不超过±

0.5℃，冷凝水温度波动不超过±

0.3℃，电功率波动不超过±1%负载调节主要通过控制冷凝压力和蒸发压力实现，具体方法包括调节膨胀阀开度、改变冷凝器冷却水流量或风量、调整蒸发器热负荷等调节过程应缓慢平稳，避免剧烈波动所有调节动作应记录在案，作为测试报告的组成部分系统达到稳态后，还需要额外观察一段时间，确认稳定性持续可靠数据采集方案主要测试参数采集测量参数测量仪器精度要求采集频率电压数字电压表/功率分±

0.5%1秒/次析仪电流数字电流表/功率分±

0.5%1秒/次析仪功率数字功率计/功率分±

1.0%1秒/次析仪功率因数功率分析仪±

0.015秒/次频率频率计/功率分析仪±

0.1Hz10秒/次电气参数采集是能效测试的核心环节，直接关系到输入功率的准确测定现代测试系统通常采用高精度的功率分析仪，可同时测量电压、电流、功率、功率因数等多项参数对于三相电源，应测量各相参数并计算平均值和不平衡度制冷量采集主要通过测量制冷剂流量和焓差实现，需要准确测量系统各点的温度、压力和流量对于水冷系统，还可通过测量冷却水的流量和温差计算制冷量，作为验证数据采集过程中应特别注意功率和温度的同步性，避免因时间差导致计算偏差温度数据采集关键温度测点测量方法要求数据处理规范•压缩机吸气温度T₁•传感器类型T型热电偶或PT100•采样频率10-30秒/次•压缩机排气温度T₂•安装位置避免辐射影响•数据平均每10个点取平均值•冷凝器进口温度T₃•保温要求测点10cm范围内良好隔热•异常值处理±3σ原则剔除•冷凝器出口温度T₄•浸入深度管径的1/3-1/2•稳定判据波动＜±

0.5℃/10分钟•蒸发器进口温度T₅•热接触使用导热硅脂确保良好接触•冗余测量关键点双传感器验证•蒸发器出口温度T₆温度测量是制冷系统性能分析的基础，影响焓值计算和能效评价按照GB/T5773标准，测温点应布置在气流稳定、无辐射干扰的位置管道上的温度传感器应安装在距弯头或阀门至少5倍管径的位置，确保流动充分发展高低压侧温度和进出水温度是计算制冷量的关键参数进出水温差通常控制在5℃左右，温差过小会增加测量不确定度，过大则影响系统稳定性传感器应定期校准，至少每半年一次，确保测量准确数据采集系统应实时显示温度趋势图，便于操作人员判断系统稳定状态压力数据采集关键压力测点压力测量技术规范压缩机性能测试中，必须测量以下关键压力点压力传感器选择与安装必须符合以下要求•吸气压力P₁反映蒸发压力，通常在

0.3-

0.6MPa范围•精度等级

0.2级或更高±

0.2%F.S.•排气压力P₂反映冷凝压力，通常在

1.5-

2.5MPa范围•安装位置流动稳定区域，避开湍流•冷凝器进口压力P₃评估管路压降•连接方式采用压力缓冲管，减少脉动•膨胀阀前压力P₄评估液管压降•温度补偿根据环境温度进行修正•蒸发器出口压力P₅评估回气管压降•校准周期至少每6个月校准一次•压力范围选择适当量程，通常为最大压力的

1.5倍压力测量的准确性直接影响制冷剂焓值的计算精度，进而影响能效评价结果压力传感器应选择适当量程，避免过大或过小过大量程会降低分辨率，过小量程则有超量程风险所有压力传感器应使用同一基准点校准，通常以大气压为基准压力数据采集频率通常设为5-10秒/次，足以捕捉系统压力变化数据处理时应注意压力单位换算，标准通常要求使用绝对压力kPaabs，而非表压对于高精度测量，还需考虑液柱高度差带来的静压影响，特别是液体回路的压力测量流量数据采集冷却水流量测量制冷剂流量测量空气流量测量采用电磁流量计或涡轮流量优选科里奥利质量流量计，对于风冷系统，使用风量罩计，安装在冷凝器进水管直接测量质量流量测量范或多点风速探头测量测量上测量范围

0.5-10m³/h，围10-500kg/h，精度风量范围500-5000m³/h，精度±

0.5%安装要求前直±

0.1%安装在冷凝器出精度±3%测量点应均匀分管段≥10D，后直管段≥5D口，确保液态制冷剂状态布，考虑流场不均匀性计确保水路无气泡，传感器完垂直安装，流向自上而下，算时需进行温度和压力修全充满水定期检查信号稳避免气泡影响需进行温度正，转换为标准状态下的流定性和零点漂移补偿，减少密度变化影响量流量测量是制冷量计算的关键环节，必须确保高精度测量前应对流量计进行校准，确认精度符合要求对于水路流量，应控制在设计流量的±2%范围内；制冷剂流量应保持稳定，波动不超过±1%流量数据应与温度、压力数据同步采集，确保计算准确性数据稳定性判断标准连续30分钟内，水流量波动＜±2%，制冷剂流量波动＜±1%，进出水温差波动＜±

0.2℃如不满足稳定性要求，应调整系统参数并延长稳定时间流量计读数受温度和压力影响，应根据实际工况进行修正，特别是气体流量测量数据实时监控实时监控是确保测试质量的重要环节，通过专业监控软件将采集到的各项参数以直观的形式显示出来标准监控界面应包括几个关键部分系统示意图（显示测点位置及实时数据）、参数趋势图（显示关键参数随时间的变化趋势）、性能指标计算（如能效比、制冷量等）以及报警信息区监控系统应具备多级报警功能，包括提示报警（参数接近限值）、一般报警（参数超出正常范围）和紧急报警（可能导致设备损坏或安全事故）对于关键参数，可设置声光报警，引起操作人员注意系统还应提供数据备份功能，确保在计算机故障情况下不丢失数据监控界面应设计合理，重要信息醒目，便于操作人员快速判断系统状态终止测试及停机确认数据完整性检查所有必要数据是否采集完毕，确认数据已保存降低系统负荷逐步减小系统负荷，避免突然停机造成压力冲击按序停机3先停压缩机，再关闭辅助系统，最后关闭测量设备数据备份与导出将采集数据备份至安全存储媒介，按规定格式导出测试终止和停机是实验的最后环节，必须按照标准程序执行，以确保设备安全和数据完整停机顺序一般为首先减小系统负荷（通过调节膨胀阀或负载设备），然后停止压缩机运行，接着关闭冷却水循环系统（但注意若环境温度较高，应延迟关闭冷却水以帮助压缩机冷却），最后关闭数据采集和控制系统数据保存是关键步骤，应确保原始测试数据至少保存两份，并进行数据完整性检查记录停机时间和最终系统状态，完成测试记录表检查设备是否有异常情况，如过热、泄漏等如计划长时间不使用设备，应考虑制冷剂回收、管路保护等措施最后整理实验现场，确保安全后才能离开原始数据记录表填写记录表基本信息区数据记录区填写要求包含以下必填信息按照标准格式填写•测试日期和时间•使用标准单位，如温度℃、压力kPa、功率W•实验室名称和编号•记录原始读数，不进行修正计算•测试人员和审核人员姓名•稳定区间数据取平均值，并标注标准差•压缩机型号和序列号•异常数据需标注并解释原因•测试标准名称和编号•手写记录必须字迹清晰，不得涂改•测试工况条件描述•电子记录需保留原始文件•冷媒类型和充注量实验数据记录是科学研究的基础，必须规范、准确、完整记录表格式应符合实验室质量管理体系要求，通常包括表头信息区、设备信息区、环境条件区、测量参数区和结果分析区等几个部分数据记录应尽可能使用原始观测值，避免中间计算和修正，以便于后期验证和分析对于电子记录，应使用专业数据采集软件，设置适当的采样率和数据格式文件命名应遵循统一规则，包含日期、型号等关键信息数据文件应定期备份，并有版本控制机制记录表填写完成后，应由测试人员和质量监督人员共同签字确认，确保数据真实可靠最后，将记录表和电子数据一同归档，保存期限通常为测试结束后至少5年能效比（）计算方法COP/EER能效测试例题分析能效比计算制冷量计算EER=制冷量/输入功率=

10.15kW/

2.8kW=测试数据收集使用水侧法计算制冷量Q=ρ×c×V×t₂-

3.63W/W考虑测量不确定度±

2.5%，最终某R410A涡旋式压缩机在标准工况下（蒸发温度t₁=998×

4.18×

1.75/3600×

35.2-

30.0=结果为EER=

3.63±

0.09W/W根据GB

7.2℃，冷凝温度

54.4℃）测得以下稳定数据吸

10.15kW同时，根据焓差法验证查R410A物21455-2019标准，该压缩机能效等级为2级气压力

0.95MPa，排气压力

2.65MPa，吸气温度性表，蒸发器进出口焓差为

156.8kJ/kg，流量

11.8℃，冷凝器进水温度

30.0℃，出水温度

0.065kg/s，得Q=

10.19kW，两种方法差异小

35.2℃，水流量

1.75m³/h，输入电压380V，电于1%，数据可靠流

7.2A，功率因数

0.88，功率

2.8kW上述例题展示了能效测试的完整计算过程在实际测试中，需要特别注意数据的一致性和可靠性例如，水侧法和制冷剂侧法的计算结果应相互验证，差异通常应控制在5%以内；若差异过大，需检查测量系统和计算方法压缩机的额定工况点对能效比有显著影响，测试结果只有在相同工况下才有可比性计算中使用的物性参数（如比热容、焓值等）应采用国际公认的标准数据，如ASHRAE或NIST数据库对于不同冷媒，应使用相应的物性表或计算软件最终的能效评级需考虑测试不确定度的影响，通常采用95%置信区间通过这种规范的计算方法，可以确保测试结果的科学性和可比性误差来源及分析温度测量误差压力测量误差传感器精度±

0.2℃传感器精度±

0.25%F.S.•安装位置不当•压力脉动•热接触不良•静压影响•辐射干扰•温度漂移电气测量误差流量测量误差功率计精度±

0.2%流量计精度±

0.5%•波形失真•安装不规范•接线误差•流动不稳定•频率影响•气泡影响测试误差分析是评价测试结果可靠性的关键步骤在压缩机能效测试中，总不确定度通常由仪器精度误差、安装误差、采样误差和计算误差组成其中，温度和流量测量对制冷量计算影响最大例如，水温测量误差±

0.1℃可导致制冷量计算误差高达±2%；流量测量误差±

0.5%直接转化为同等的制冷量误差不确定度分析应采用标准方法，如GUM法（测量不确定度表示指南）各分项不确定度合成为总不确定度时，应考虑其相关性测试报告应明确给出测量不确定度，通常以95%置信区间表示减小误差的措施包括使用高精度仪器、规范安装方法、延长稳定时间、增加采样次数、采用多种测量方法交叉验证等良好的实验室管理和质量体系也是确保测试结果可靠的重要保障常见异常现象及处理异常现象可能原因处理方法压缩机启动困难电源问题或机械卡滞检查电源，确认无机械阻碍排气温度过高冷媒不足或压比过大检查冷媒充注量，调整工况能效比异常低测量误差或系统故障校验仪器，排查系统问题系统压力波动膨胀阀调节不稳定调整膨胀阀开度，稳定控制冷媒泄漏连接点松动或管路破损使用检漏仪排查，修复泄漏点测试过程中可能遇到各种异常现象，及时识别和处理这些问题是保证测试质量的关键对于压缩机电气异常，如启动电流过大、运行电流波动、功率因数低等，应首先检查电源质量和接线是否正确，然后排查压缩机本身是否存在故障对于压缩机噪声异常，可能是机械摩擦、制冷剂流动噪声或电气噪声，需针对不同原因采取措施系统压力异常是常见问题，高压过高可能是冷凝器冷却不足或制冷剂过量；高压过低可能是制冷剂不足；低压过高可能是热负荷过大或膨胀阀开度过大；低压过低可能是制冷剂不足或膨胀阀阻塞测量数据异常时，应首先检查传感器是否正常工作，然后判断系统是否真的异常所有异常情况及处理措施应详细记录，为后续分析和改进提供依据实验数据修正标准工况修正电压频率修正实际测试条件往往与标准工况存在偏差，需要进行修正根据GB/T电源条件偏差对压缩机性能有显著影响，需进行修正5773，标准工况通常为•电压修正制冷量与电压的平方成正比，功率与电压的平方成正比•蒸发温度

7.2℃（±

0.5℃）•频率修正制冷量与频率成正比，功率与频率的平方成正比•冷凝温度

54.4℃（±

0.5℃）修正公式Q₂=Q₁×V₂/V₁²×f₂/f₁，其中Q为制冷量或功•回气过热度

11.1℃（±

0.5℃）率，V为电压，f为频率•液体过冷度

8.3℃（±

0.5℃）修正方法采用内插法或标准修正曲线，计算实际工况与标准工况的偏差系数数据修正是确保测试结果可比性的重要步骤除上述修正外，还需考虑环境温度对测试的影响根据标准要求，当环境温度偏离25℃时，应进行修正环境温度每升高1℃，制冷量约降低

0.5%，功率约增加

0.8%修正系数通常由制造商提供或通过多点测试确定在进行多组数据对比时，应确保所有数据都修正到相同的标准工况修正过程应详细记录，包括原始数据、修正方法和修正后的结果修正幅度过大（通常超过5%）可能表明测试条件控制不佳，应考虑重新测试对于变频压缩机，还需考虑不同频率下的特性曲线，进行更复杂的插值计算数据结果判定一级能效（优秀）EER≥

3.9，超出市场平均30%以上二级能效（良好）

3.7≤EER

3.9，超出市场平均10%~30%三级能效（达标）

3.4≤EER

3.7，符合市场平均水平四/五级能效（低效）

3.1≤EER

3.4，低于市场平均但满足准入数据结果判定是测试的最终环节，需要将修正后的能效比与标准要求进行对比根据GB21455-2019标准，不同类型和容量的空调产品有不同的能效等级划分标准例如，对于制冷量为3500W的固定转速壁挂式空调，能效比EER≥

3.9为一级能效，

3.7≤EER

3.9为二级能效，依此类推判定时应考虑测量不确定度的影响通常采用95%置信区间，如测得值为

3.85±

0.10，则其可能落在

3.75-

3.95范围内，横跨二级和一级能效区间在产品认证中，通常采用保守原则，取不确定度的不利方向，即该例中判定为二级能效企业内部测试可采用更严格标准，留出安全裕度除能效等级外，还应对其他性能参数如启动性能、噪声水平、安全特性等进行综合评价，形成完整的产品性能档案实验安全注意事项个人防护措施操作人员必须佩戴必要的防护装备，包括安全眼镜（防止冷媒喷溅）、防护手套（防止冻伤和化学品接触）、工作服和安全鞋长时间测试时应配备耳塞，减少噪声影响高压危险防范制冷系统运行时存在高压风险，系统压力可达

2.5MPa以上严禁在系统带压状态下拆卸部件或连接管路操作高压阀门时应站在侧面，避免直接面对阀门出口定期检查压力表和安全阀状态高温部件防护压缩机排气管路温度可达80-100℃，操作时应避免直接接触高温部位应有明显警示标志必要时使用隔热手套进行操作排气管应有隔热保护，防止意外接触造成烫伤应急处置知识实验室应配备紧急冲洗设备、急救箱和灭火器所有人员必须了解应急疏散路线和集合点制定详细的应急预案，并定期进行演练发生事故时，遵循人员安全第一原则安全始终是实验过程中的首要考虑因素在开始实验前，应对所有人员进行安全培训，确保熟悉实验设备的危险点和安全操作规程测试区域应有明确的安全标识，包括高压警示、高温警示、禁止入内等标志非操作人员不得进入测试区域电气安全措施电源管理接地与防静电•使用专用电源线路，避免与其他大功率设备共用•所有设备必须可靠接地，接地电阻≤4Ω•配备过流保护和漏电保护装置•使用防静电工具和防静电垫•定期检查电源线绝缘状况•操作敏感电子设备前释放身体静电•明确标识电源开关和紧急断电装置•潮湿环境下加强绝缘措施•设备长时间不用时断开电源•定期测试接地系统完好性操作规范•电气操作需两人配合，一人操作一人监护•禁止带电作业和改装电气设备•使用绝缘工具进行电气作业•不得在设备运行时打开电气柜•遵循先合控制电后合主电路原则电气安全是压缩机测试中的重要环节，尤其是高功率压缩机测试时，电气事故风险更高实验室应建立完善的电气安全管理制度，包括定期检查、维护和培训所有电气设备应符合相关安全标准，并定期进行绝缘测试和漏电检查测试系统应配备多重电气保护装置，包括过流保护、过压保护、缺相保护、接地保护等紧急情况下可快速切断电源的装置应设置在明显位置，且操作简单对于三相电源，应特别注意相序正确和三相平衡实验室地面应采用绝缘材料，工作台应有防静电措施严禁在电气设备附近使用水或其他导电液体，防止漏电和短路冷媒泄漏与应急处置泄漏检测使用电子检漏仪定期检查系统密封性通风处理发现泄漏立即开启强制通风系统稀释气体人员防护佩戴呼吸防护面罩避免吸入高浓度冷媒冷媒泄漏是压缩机测试中的常见风险，不仅造成测试失败，还可能带来安全和环境问题常用制冷剂虽然多数无毒，但高浓度下会导致窒息；部分制冷剂如R

32、R290等还具有可燃性实验室应配备高灵敏度的冷媒泄漏检测系统，能够在冷媒浓度达到安全限值前发出警报一旦发生泄漏，应立即采取以下措施停止实验，切断相关设备电源；开启紧急通风系统，增加新风量；疏散非应急处置人员；应急人员佩戴适当防护装备（自给式呼吸器或防毒面具）；使用专用工具关闭泄漏源附近阀门；使用适当材料临时密封泄漏点；使用制冷剂回收设备回收系统中剩余制冷剂处置完成后，应彻底检查泄漏原因，采取措施防止再次发生对于不同类型的制冷剂，应准备相应的应急预案和处置材料实验室消防要求压缩机测试实验室存在多种火灾风险，包括电气火灾、可燃制冷剂泄漏、润滑油泄漏等消防安全管理必须严格遵循相关法规实验室应配备适当类型和数量的灭火器，通常包括二氧化碳灭火器（适用于电气火灾）和干粉灭火器（适用于油类和一般火灾）灭火器应放置在明显位置，每月检查一次，确保压力正常和无外观损伤实验室应有明确标识的紧急出口和疏散通道，保持畅通无阻安装火灾报警系统，包括烟雾探测器、温度探测器和手动报警按钮制定详细的火灾应急预案，并定期进行演练使用可燃制冷剂（如R

290、R600a）时，需特别注意防火措施，包括防爆电气设备、可燃气体检测器和强制通风系统严禁在实验室内吸烟或使用明火所有员工必须熟悉灭火器使用方法和火灾逃生技能实验结束后整理设备整理与维护废弃物处理规范实验结束后，应对实验设备进行系统性的整理维护，确保下次使用时处实验过程中产生的各类废弃物必须按规定分类处理，遵循环保要求于良好状态•废冷媒使用专用回收设备回收，禁止排放•压缩机电源断开，接线端子保护•废润滑油集中收集，交专业机构处理•测量仪器归位，放入专用保护盒•废弃零部件分类存放，按材质回收•管路系统保压或抽真空保护•一般垃圾分类投放指定容器•传感器拆卸或防潮保护•危险废物专用容器收集，贴标识•清理工作台面和操作区域•文件资料机密资料妥善保管或销毁•填写设备使用记录和维护日志良好的实验后整理习惯不仅体现专业素养，也是确保实验室安全和设备长期可靠运行的重要环节整理过程中发现的设备异常或损耗应及时记录并报告，安排维修或更换实验中使用的工具应清洁后归位，特殊工具需进行防锈处理制冷剂回收是重要环节，应使用专业回收设备，将系统中的制冷剂回收到专用钢瓶中，并记录回收量回收的制冷剂应根据纯度和状态决定是再利用还是送专业机构处理对于使用的仪器仪表，应进行数据备份、清零和断电处理实验记录和原始数据应妥善保存，以便日后查阅或分析整理完成后，检查水电气开关，确保安全后才能离开实验室小组分工与合作4-63理想小组人数关键角色划分确保工作量合理分配且便于协调组长、操作员、记录员各司其职2100%轮换制度全员参与不同实验环节交替担任不同角色确保每位成员掌握完整实验流程高效的团队合作是复杂实验成功的关键在压缩机能效测试实验中，建议将小组成员分为以下角色组长（负责总体协调和决策）、系统操作员（负责设备控制和参数调节）、测量记录员（负责数据采集和记录）、安全监督员（负责监控安全状况）每个角色都有明确的职责和工作流程，但也需要相互支援和备份实验前应召开简短会议，确认实验目标、流程和注意事项；明确各环节责任人和时间节点；讨论可能出现的问题和应对方案实验过程中保持良好沟通，遇到异常情况及时商议实验结束后进行小组讨论，分享经验和问题，共同完成数据分析和报告撰写这种分工合作模式不仅提高实验效率，也培养团队协作能力和综合解决问题的能力汇报与改进建议数据整理系统组织测试数据，形成图表和分析可视化呈现将关键数据转化为直观图形和对比表问题分析识别测试过程中的问题和经验教训改进提案提出具体、可行的优化和改进方案实验结果汇报是展示学习成果和专业能力的重要环节有效的汇报应包括以下内容测试背景和目标概述、实验方法和设备简介、关键数据和结果展示（包括能效比计算和等级判定）、结果分析和讨论（包括与设计值或标准值的对比）、异常现象解释和处理方法、总结和建议数据呈现应注重清晰性和直观性，使用适当的图表展示趋势和对比关系例如，使用折线图展示系统参数随时间的变化趋势；使用柱状图比较不同工况下的能效比；使用散点图分析参数之间的相关性汇报中应提出基于实验发现的改进建议，例如测试流程优化、设备升级、测量精度提高等这些建议应具体、可行，并说明预期效益良好的汇报不仅展示结果，更体现分析问题和解决问题的能力复习与答疑常见问题解析关键知识点梳理压缩机启动后为什么需要一段时间才能稳能效比计算的核心是准确测量制冷量和输定？这是因为系统需要建立热平衡，冷媒入功率制冷量可通过冷媒侧法质量流充分分布并循环，各部件温度逐渐达到工量×焓差或水侧法质量流量×比热×温差作状态稳定时间与系统体积、热容量和计算，两种方法应相互验证输入功率必工况设定有关，通常需要30-60分钟须包含压缩机及其直接控制电路的功耗考试重点提示考试重点包括压缩机工作原理、能效指标定义、测试方法要点、数据计算与分析、误差来源分析等特别要掌握不同工况对压缩机性能的影响规律和标准工况的定义与意义复习环节是巩固知识、澄清疑问的重要机会通过回顾整个实验过程，学生应能理解每个步骤的目的和原理，掌握关键参数的测量方法和注意事项特别需要明确的是，能效测试不仅是简单的数据采集和计算，更需要综合考虑工况条件、测量精度、系统稳定性等多方面因素在答疑中，常见问题还包括为什么测量的能效比与产品标称值有差异（可能是测试工况不同或产品个体差异）；如何评估测量不确定度的影响（通过误差传递计算和敏感性分析）；变频压缩机的测试有何特殊要求（需测量多个频率点并计算加权平均能效）等通过这些问题的讨论，可以加深对测试原理和方法的理解，提高实际操作能力总结与思考核心收获行业趋势掌握压缩机能效测试完整流程和原理高能效、环保冷媒与智能控制成为主流思维拓展环境影响测试方法与技术创新的互相促进能效提升对节能减排的重要贡献通过本实验，我们系统学习了压缩机能效测试的理论基础、实验方法和数据分析技术这些知识和技能不仅适用于学术研究，也是空调产品开发、生产和质量控制的重要工具能效测试能够客观评价产品性能，指导技术改进方向，也是产品获得市场准入的必要条件展望未来，压缩机技术将朝着更高能效、更环保、更智能的方向发展变频技术、永磁同步电机、优化结构设计等将进一步提高能效水平；低GWP值制冷剂的应用将减少对环境的影响；数字孪生和人工智能技术将优化设计和运行策略能效测试方法也将不断完善，如季节能效评价、部分负载性能测试等更贴近实际使用条件的方法将得到推广我们期待通过持续学习和实践，为制冷空调行业的可持续发展做出贡献。