1 设计目的意义
随着经济的发展和人们生活质量的提高，空调设备的应用几乎遍及生产、生活等各个方面，环境污染问题、能源紧张问题越来越引起世界各国人民的关注。制冷空调行业发展的趋势是节能、环保，制冷空调充分发挥制冷效果至关重要。然而在我们生产生活中，制冷空调维护和管理专业和制冷高级技术人才的需求量也愈来愈大，但是能够懂得制冷系统、电气系统及外界各大参数改变对制冷效果影响的人员却为之少数。家用空调能耗检测仪是集合制冷系统优化、冷热风循环系统的优化；制冷量的测试及计算；改变制冷工况而得到不同的能效比；电脑板的工作状态及检修；影响小型空调器的各种因素等为一体的检测仪。通过检测仪模拟长时间运行中的制冷空调器，在运行过程中改变相关的变量，对制冷量、电能耗电量的影响。同时让大多数人了解在空调器运行维护过程中，通过定时检查空调器运行状况的重要性，可大大降低制冷空调器在运行中造成不必要的电能损失，又可以得到我们想要的制冷效果。
2.应用前景
它具有构思科学、新颖、实用、集多种功能于一体，兼顾制冷空调器的各个系统。该测试仪作成本低而简明，可适宜中职、高职院校制冷专业及小型空调器制造厂员工的制冷、电气、空气循环系统培训；既以可用于教学又能用于小型空调工厂的实际测试，是理想性能测试和技术数据测试设备。为制冷专业提供了专业性的空调技术综合性能测试的实用装置，将有效的提高实训教学水平以及人才培养质量。此外，该项技术还可用于制冷设备维修中级工和高级工的培训和考级，也可用于企业员工的技术培训和小型制冷空调厂的空调综合性能测试。本装置的制作理念与实际应用已经初步成熟，产品设计实行标准化，可以直接体现在生活过程中，空调器在运行使用中所遇到的问题，通过更加详细的测试，来体现空调在各种状况下使用中的能耗损失。推出这套空调技术综合性测试装置迎合了市场和教学的需要，同时由于其价格低廉、功能齐全而且简明实用，必将受到广大用户的欢迎，如果与相关公司企业合作提高空调性能，达到更好的制冷效果且节能、环保，并由公司企业进行宣传推广，使得使用者都能通过对空调器的运行状况的了解，从而在运行过程中节省能耗损失，使我们国家也能走绿色环保、节能新型社会。该测试装置的研发成功，将填补目前市面的空白，其技术由企业的支持；测试和应用由教具公司的推广，它的应用前景是十分可观的。

设计思路与技术方案
2.1设计思路
根据空调器普及率的提高，空调已是创造室内舒适环境、保证生产工艺、提高工作效率和发展生产力的重要保证。但是空调在营造舒适环境的同时，也消耗了大量的能源，其发展方向直接影响到国民经济的发展，能源的利用以及环境保护。为了国内空调能耗现状的同时，结合现在国内空调系统的技术水平和出现的节能新技术，培养掌握空调与制冷专业理论知识和专业实践技能，从事空调、制冷设备及系统的技术升级、改造设计、安装、调试维护、技术管理等方面的技能应用型人才。家用空调能耗检测仪是集合制冷系统优化、冷热风循环系统的优化；制冷量的测试及计算；改变制冷工况而得到不同的能效比；电脑板的工作状态及检修；影响小型空调器的各种因素等为一体的制冷性能测试的装置。本着 “求是、笃实、创新、立业”的校训为原则，以空调技术综合性能测试为对象，进行了深入的研究和创造性的开发。对制冷系统的优化，冷热风循环系统的优化，毛细管、制冷剂充注量、电容器等各参数的最佳选择，从制冷系统和电气控制系统的结构组成、工作原理、故障检修与排除及制冷性能、能效比的影响等方面入手，设计出这一套空调技术综合性能测试装置并将之实现。
2.2 设计的依据
在设计与开发的过程中，力求做到下列几方面：
1) 代表性强：采用目前最具有代表性空调性能的测试装置作为研发对象；
2) 直观性强：可直接观测到制冷系统和电气系统等各个点工作时的参数，通过分析参数,可以了解空调的实时工作状态,提高学生对制冷系统、电气系统和外界环境参数的改变，对空调综合性能的测试和分析能力；
3) 实用性好：由于是应用真实的空调，不但可以进行空调的性能测试、系统的调试、课题研究和开发，实际移动式空调、雪种的充排、毛细管长度分析，电容量对电机的转数影响，电机电压对整个综合性能的影响，以及制冷效果的影响等全各方面基本实训。还能学习掌握制冷系统的具体结构、工作原理、测试原理、实验数据分析及组成元件；
4) 安全可靠：设有漏电压、漏电流保护器，对地漏电电流超过一定值，即跳闸切断电源；并有热保护器件，对压缩机进行过热、过载保护，符合国家标准；
5) 通用性广：适宜中职、高职院校制冷专业及小型空调器制造厂员工的制冷、电气、空气循环系统培训；既以可用于高等职业教育制冷工程专业实训教学又能用于小型空调工厂的实际测试，是理想测试和实验设备。以及企业员工的技术培训和产品的测试；
6) 内容丰富：提供主要器件参数，以及该类产品的工作原理、制冷系统图，电气系统图等，可对测试的主要技术参数有多个型号选择，测试的范围广，测试主要性能参数精确，效果明显，并列出整机工作的条件和影响因素；
通俗易懂：通过计算机辅助设计、数码图片、示意图、系统图及电路图等将整个设计过程中难以用文字表达的知识内容、设备构架及实际操作方法，生动形象的表达出来。
2.2.1装置的组成
家用空调能耗检测仪根据指导老师多年自行研发特色实训设备的经验，以及本专业学生的实际知识水平，结合学院制冷专业的开设情况，由指导老师组织、指导动手能力较强的同学完成开发制作。本检测仪由控制面板、空调室外机组、空调室内机组、测试仪表、变压器组、测试风口、选择开关、电能表等数字显示仪表，调节装置、工具箱等组成。
1) 电源控制屏：采用单相三线220V交流电源供电，经由漏电保护器，漏电电流30mA，测试装置提供交流电压表，量程0～250V，精度0.5级；交流电流表，量程0～10A，精度0.5级；
2) 测试台：铁质双层亚光密纹喷塑长方体封闭式结构，造型美观大方。带有四个带锁抽屉，用于放置电源线、工具及资料等。背面有两个柜子,用于存放冷凝水与检
查管路。正面面板有多种控制器、仪表等,用于进行制冷系统的性能测试。此外，还有该测试装置的制冷系统图。测试装置底部带有四个方向移动轮子，便于移动或固定；
3) 空调整机单元1套：包括单冷型分体空调所必需的一些部件，如蒸发器、冷凝器、压缩机、毛细管、电磁阀、视液镜、膨胀阀等，管路中还设有控制二通阀和三通阀等所必需的部件；
4) 交流电源控制单元：单相三线220V交流电源供电，交流电压表4只， 测量范围0～500V,用于监测电源电压与各主要测试部件的电压；交流电流表4只,测量范围0～20A，用于监测电源电流及观测系统启动电流、监测系统正常工作电流和测试对象的运行电流等，电能表1只，输入电压为220V，电流为5（20）A，频率50Hz，转速3200imp/kW•h。漏电保护器控制控制屏总电源，此外还装设了可调电容器组，可调变压器组、选择开关组，带灯开关、数显温度计、功率表等电路测试零部件。
5) 制冷系统压力检测单元：提供4只真空压力表，测量范围分别为-0.1～1.8MPa、-0.1～3.8MPa,可实时显示系统工作时低压侧和高压侧的压力。
6) 温度检测单元：提供7只检测系统的温度表，分别测量冷凝温度，冷凝器出口温度，蒸发温度，蒸发器出口温度，吸气温度，排气温度，压缩机机壳温度，此外，另有12只检测室外机进出风口温度（2只），室内机进出口温度（8只），室内外环境温度（2只），采用数显温度计，水银温度计，酒精温度计。
7) 测试模拟单元：毛细管长度对制冷性能的影响；制冷剂充注量对制冷性能的影响；室内机的电压对制冷性能的影响，室外机电压对制冷性能的影响 ；压缩机电压对制冷性能的影响；室外机出风口与挡物的距离对制冷性能的影响；室外机回风口面积对制冷性能的影响,压缩机电容器容量对制冷性能的影响；室内外风机电容器容量对制冷性能的影响；室内机回风面积对制冷性能的影响。
8) 专用工具：风速仪，量尺，加热丝，风扇，焊机，割管刀，胀管扩口器，组合修理阀，真空泵，R22制冷剂一瓶等。
技术创新
家用空调能耗测试仪以单冷型空调器研究性能测试技术为研究对象，通过创新的构思，应用多种技术和手段，在同一套测试装置上实现了空调器制冷与电气控制两大系统的展示、毛细管的节流量的调整、室内外机风量调节、制冷剂充注量、电容量的调整等各技术参数测试、空调综合性能测试装置集合制冷系统优化、冷热风循环系统的优化，制冷量的测试及计算，改变制冷工况而得到不同的能效比；通过空调器在日常生活所遇到的问题，共设置了9个性能测试项目，在该项目的设计与实现过程中，具有以下创新性手段和成果：
1. 整套检测仪集中制冷系统、电气控制、性能测试装置于一体，系统真实完整与实际空调制冷统系、电气系统一致，为制冷专业的长远发展，提供专业性的性能测试平台，满足对空调器各大性能测试的要求；
2. 检测仪的系统采用真实空调整机，通过单冷型分体空调器的整体结构进行实地安装、性能测试参数的改变，能很好的完成空调器的性能测试，但也具有原来单冷型空调器性能。具有制冷、通风、保湿、定时、自动等功能。使得整个测试装置的测试范围更加广阔。
3. 套检测仪直观展示单冷型空调的系统结构、工作原理，可清楚的看到系统内部各实物，系统还配置有交流电压表、交流电流表、电能表、功率表、温度表、真空压力表、电源指示信号灯展示空调器实时工作状态；将控制项目集中装设在实训装置的面板上，清楚地展示性能测试参数的变化状况，并记录测试数据进行分析。同时使系统图和主电路图与控制面板的相连对应，并设有相应的性能测试点；便于迅速对该装置基本操作的理解掌握；
4. 检测仪设有空调部件毛细管节流量的调节选择模块，可通过毛细管节流量的调节很明显的可以清楚地监测系统的压力变化过程；在该装置上，我们还设有一个外平衡膨胀阀，也可以作为冷库的膨胀阀的学习，进行膨胀阀节流流量的调节，可以在很小的空调系统中体会调节膨胀阀的学习和调节机能。通过毛细管组的设置，可以很好地展示在我们制冷专业学习中，毛细管作为节流装置的理解，并通过每根毛细管用独立的电磁阀控制，使得系统中运行中，仅只有一个节流装置来对空调综合性能进行节流，这样就不会在控制过程中有多根毛细管进行节流，而是在测试中有选择的控制毛细管的节流。
5. 在制冷系统管道中，我们在冷凝器出口处加设视液镜可观察制冷剂状态，并设有二通阀和三通阀为在测试过程中，或者试验中遇到的问题可以通过将制冷剂回收到室外机，从而减少制冷剂的浪费，除了在毛细管节流后没有加设保温，其他管段的供液管道都进行了保温，并系统中不同的压力段采用不同的颜色标示；
6. 在室内机的测试中，我们采用自制的送风管作为我们测试点的对象，分别在测试风管上进行采点测试，通过对室内机的回风面积等测试点进行测试时，分别在风管上不同的测试点位置上加上温度计等测试工具，并采取求平均值的方法进行测量，在室内机回风面积的测试过程中，我们将用户遮挡物模拟将室内机的过滤完遮住模拟测试。通过风速仪对整个室内机出口进行风量测量。在室外机的送回风风量的测试分析过程中，通过采用自制的遮挡物，模拟测试实验的性能分析，已经达到了一个很好的性能测试效果。
7. 本检测仪全过程都是有我们学生进行设计，制作，装配，安装，检测、调试、测试、数据测试、性能分析、总结、写指导书等，该装置的制作，为我们同学提供了一个很好的锻炼的平台。

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