高低温试验箱能耗测试方法研究及能效探索 -学兔兔 www.xuetutu.com.pdf

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高低温试验艏能测试硏及能
Research on the Energy Test Method of High and Low Temperature Test Chamber
and Exploration on Energy Efficiency
李思远张桂玲王成城
(机械工业仪器仪表综合技术经济研究所,北京市10005
Li Siyuan Zhang Guiling Wang Chengcheng
Instrumentation Technology Economy Institute, Beijing 100055)
【摘要】从环境适应性试验方法入手,结合高低温试验箱工作状态,提出了针对高低温试验箱的能耗汕试方
法,并对其进行了初步分析,提出了部分可能影响能耗因素,最后对下ー步工作进行展望。
【关键词】高低温试验箱能效能耗
Abstract: Started from the Environmental adaptability test methods, in combination with working condition of
the high and low temperature test chamber, proposed the energy consumption test methods of the high and low
temperature test chamber, and carried on the preliminary analysis, presented some factors that may affect energy
consumption, and finally to the prospect of the next further work
Key words: High and Low Temperature Test Chamber Energy Energy Efficiency
引言
工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低
当前,节能环保和生态文明建设日益受到国家
温》、GB/T2423.2-2008《电工电子产品环境试验第
和社会的重视,各行各业纷纷响应中央号召,逐步从2部分:试验方法试验B:高温》、GJB150.1A-2009
过去的高耗能、高污染的粗犷发展方式转向节约、低《军用装备实验室环境试验方法第1部分:通用要
碳、环保型社会发展方式。
求》、GJB150.3A-2009《军用装备实验室环境试验
环境试验设备作为环境适应性的主要测试设方法第3部分:高温试验》、GJB150.4A-2009《军
备.已经成为实验室、科研院所、生产企业的常规配用装备实验室环境试验方法第4部分:低温试验》。
置设备,具有适用面广、拥有量大、能耗高及工作时
通过上述标准规定的试验方法的简要总结,试
间长等特点。但目前国内对高耗能环境试验设备的能验箱实际工作状况为恒温状态和变温状态。其中恒温
耗测试、能效评价尚无相关研究。本文以高低温试验状态包括高温恒温、低温恒温、常温恒温状态;变温
箱作为典型的环境试验设备,通过对其能耗测试方法状态包括升温与降温状态。
的研究,提出了降低能耗方法,为提高高低温试验箱1.2特征温度选择
的能效提供了基础。
为使上述各阶段试验能够有效开展,需设置高
1技术背景
温、低温、常温恒温状态特征点以及升温、降温状态
1.1试验方法
的起止特征温度。
高低温试验箱主要按照具体的试验方法进行
通过对GBT2421.1-2008《电工电子产品环境试
工作,涉及温度试验方法的国家标准主要有:GB/验概述和指南》标准中高、低温试验的各严酷等级
T2421.1-2008《电工电子产品环境试验概述和指的参照,(见表1)
南》、GB/T2421.2-2008《电工电子产品环境试验规
以及GB/T10592-2008《高低温试验箱技术条
范编制者用信息试验概要》、GBT2423.1-2008《电件》中,针对高低温试验箱性能规定值:30℃
40℃、55℃、70℃、85℃、100℃、125℃、155℃、
收稿日期:2016-1-13
175℃、200℃C和+5℃、-5℃、-10℃、-25℃、
作者简介;李思远(1990),机械工业仪器仪表综合技术经济研究
所,本科,从事实验室仪器及设备标准化及研究工作。
40℃、-55℃、-65℃中所列温度。
> Research & Discussion
表1各严酷等级的参照
所采用单级压缩蒸气制冷循环,制冷剂采用中温制
试验A:低温
试验B高温
冷剂:R22或R404A,在一个大气压下其蒸发温度
温度℃持续时间h
温度/℃
持续时间h
是-40.7℃、-46.5℃,所以要获取-40℃及以下的低
+200+100+402
温时必须采用中温制冷剂与低温制冷剂复叠式的制冷
循环,制取一40℃~-80℃的低温,低温制冷剂一般
16
+175+85+30
16
选用R23,它在一个大气压下的蒸发温度是-81.7℃。
-40+5
72+155+70
低温压缩机
96
+125+55
96
2
不考虑其他因素,200℃~1000℃之间的温度应从下述
数值中选取:250℃,315℃,400℃,500℃,630℃,
800℃,1000℃。
蒸发器
低蒸发冷
冷却水
温循环一
凝器
综合上述两者的指标参数,以及依照GB/T
高温循环
冷凝器
2421.2标准中所推荐环境试验等级以及设备工作状态
3
3
特点,高温状态,温度选择125℃的严酷等级作为特
节流
节流阀
征温度进行试验;低温状态由于制冷系统不同低温极
图1复叠式制冷原理图
限结构差异较大,因此-40℃极限温度设备选择-25℃
复叠式制冷循环是由两个单独的制冷循环组成,
的严酷等级作为特征温度进行试验、在-80℃极限温在其高、低温部分分别使用中、低温制冷剂。高温
度设备选择-55℃的严酷等级进行特征温度试验;常部分中制冷剂的蒸发用来使低温部分中的制冷剂冷
温状态选择25℃室温作为特征温度。对于升温、降温凝,低温部分制冷剂蒸发输出冷量,用一个蒸发冷凝
状态,为使试验简单易行并合理利用能源,以常温状器将这两部分联系起来,它既是高温部分的蒸发器,
态作为起点,高、低温恒温特征值作为截止特征温度又是低温部分的冷凝器。该方法由于蒸发冷凝器部
进行试验。
分相互作用,相较于两个独立的制冷系统,可以减
1.3工作状态特点
少能耗。
试验箱能耗主要取决于制热系统与制冷系统,
1.3.3结构设计、箱体保温及密封状况
另外,试验箱结构设计、箱体保温性能及密封状况也
试验箱的结构形状各式各样,对于不同试验箱
会直接影响试验箱的能耗。
虽然工作室容积相同,但表面积差异较大,根据传
1.3.1制热系统
热方程Q=hA△T,可知散热量Q与散热面积A成正比,
制热系统,结构较为简单。通常采用电热丝加
因此箱体结构形状设计对试验箱能耗也会造成较大
热方式,为达到快速的升温速率