ICS 97.030 Y 60 DB34 安 徽 省 地 方 标 准 DB 34/T 3373—2019 家用和类似用途电器换热器换热量及 流体阻力测试方法 Test methods for determining heat transfer quantity and flow resistance of heat exchangers of household and similar electrical appliances 文稿版次选择 2019 - 07 - 01 发布 安徽省市场监督管理局 2019 – 08 - 01 实施 发 布 DB34/T 3373—2019 前 言 本标准按照 GB/T 1.1—2009 给出的规则起草。 本标准由合肥美的电冰箱有限公司提出。 本标准由安徽省经济和信息化厅归口。 本标起草单位：合肥美的电冰箱有限公司、西安交通大学、中国科学技术大学、常州市常蒸蒸发器 有限公司、常州常发制冷科技有限公司、河南新科隆电器有限公司、常州市武进顺达精密钢管有限公司、 合肥太通制冷科技有限公司。 本标准主要起草人：方忠诚、曹诗亮、晏刚、洪伟国、董爱芳、王跃河、李治玉、陈耀国、焦冬生。 I DB34/T 3373—2019 家用和类似用途电器换热器换热量及流体阻力测试方法 1 范围 本标准规定了家用电冰箱和类似用途电器换热器换热量及流体阻力测试的术语和定义、测试系统、 测试方法与结果计算、测试报告。 本标准适用于家用电冰箱和类似用途电器换热器，如板管式换热器、丝管式换热器、翅片式换热器、 旋翅式换热器、吹胀式换热器、侧壁式换热器、微通道换热器等。本标准适用的试验介质，管内一般为 水，管外为空气。 本标准不适用于管外试验介质为液体的换热器。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 23133 家用电冰箱蒸发器 GB/T 23134 家用电冰箱冷凝器 JG/T 21 空气冷却器与空气加热器性能试验方法 3 术语和定义 GB/T 23133 和 GB/T 23134 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 热平衡 thermal equilibrium 被测换热器空气侧和水侧换热量的偏差值符合规定限值范围时的状态。 3.2 强制对流式换热器 forced convection heat exchanger 管外主要以强制对流方式进行热量传递的换热器。 3.3 自然对流式换热器 natural convection heat exchanger 管外主要以自然对流方式进行热量传递的换热器。 4 4.1 测试系统 方法原理 1 DB34/T 3373—2019 换热器换热量测试采用热平衡法，流体阻力测试采用压差法。对于满足适应范围的具体规格换热器， 在样品管路进口、出口以及迎风面前后侧设置传感器，获得温度、压力、流量（流速）等参数，代入换 热器标准特征公式，可计算出换热器的换热量和流体阻力。 4.2 测试装置 4.2.1 测试装置由水路系统、风洞系统、测控系统、被测换热器(以下简称“试件”)、悬挂装置和测 量仪表等组成，共同置于环境室内。 4.2.2 试件 A 为强制对流式换热器，置于风洞系统内测试；试件 B 为自然对流式换热器，置于悬挂装 置上测试。 4.2.3 测控系统适用于试件 A 与试件 B 中的任意一种换热器类型进行测试，采集空气侧和水侧的相关 数据，输出换热性能测试结果。 测试原理示意图如图1 所示。 图中： T——温度传感器；P——压力传感器；F——流量(流速)传感器 图1 4.3 测试装置示意图 环境室 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 a) b) 环境室内部的净尺寸长度应不小于：12 m、宽度应不小于：10 m、高度应不小于：3 m。 环境室温度调节范围为：10℃～43℃。 环境室湿度调节范围为：50％～90％。 环境室构造应符合下列要求： 环境室在测试过程中均应保持气密性且环境室内壁面不应结露； 环境室周围应设隔热夹层墙，环境室内应设温度调节装置，温度调节装置应能使内表面和室内 温度均匀； c) 用于自然对流换热器，环境室内表面宜涂非金属亚光涂料。 4.4 2 水路系统 DB34/T 3373—2019 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.5 水路系统用于提供试验所需的稳定流动热水。 水路系统管路应保温良好。 水路系统可参考附录 A 规定建造。 风洞系统 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.6 风洞系统用于保证试件空气达到测试所要求的稳定状态。 风洞系统工作段长度应保证试件能被有效放置。 风洞系统可参考附录 A 的规定建造。 测控系统 4.6.1 测控系统主要由控制器、传感器、数据采集仪、计算机及相关软件组成。 4.6.2 测控系统应能够自动采集并处理试验过程中得到的温度、压力、流量(流速)等试验数据，并能 够根据需要调节控制测试参数。 4.7 悬挂装置 4.7.1 4.7.2 4.7.3 4.7.4 4.8 悬挂装置外形尺寸宽度为(1.5±0.2)m、高度为(2.5±0.2)m。 测试自然对流式换热器时，试件应垂直悬挂于悬挂装置上。 悬挂装置应有使试件尽量保持来料时状态的固定部件。 试件固定后，其前后 0.5 m 范围内应无障碍物。 测量仪表 所有测量仪表要求及其准确度应符合 JG/T 21 的规定。 5 5.1 测试方法与结果计算 测试方法 5.1.1 按表 1 规定的参数选取范围，确定测试所需的参数组合，调节试验装置，使空气侧和水侧的测 试参数达到所规定的取值，系统达到以下状态后，方可开始测量和取值： a) 对于强制对流式换热器，满足试件热平衡相对误差应小于 5％； b) 对于自然对流式换热器，满足试件热平衡相对误差应小于 3％。 5.1.2 每次测量的延续时间不应少于 30 min。在测量过程中至少读取（采集）3 组数据，且时间间隔 应不少于 1 min，取 3 组数据的算术平均值作为测试计算值。 表1 名称 设备参数选取范围与标准工况 参数选取范围 标准工况 波动范围 试件空气进口温度，℃ 25～43 36 ±0.2 试件空气进口流速，m/s 0.4～4.0 1.5 ±1％ 试件水进口温度，℃ 40～90 50 ±0.2 试件水进口流速，m/s 2.5～25 4.5 ±1％ 环境室干球温度，℃ 10～43 32 ±0.5 环境室湿球湿度，％ 50～90 75 ±5％ 3 DB34/T 3373—2019 5.2 结果计算 5.2.1 空气侧换热量 按式（1）计算： Q   a a S aC pa(ta 2  ta 1 ) ............................. (1) 式中： Q ——空气侧换热量，单位为瓦（W）； a ——喷嘴喉部处空气密度，单位为千克每立方米（kg/m3）；  a ——喷嘴喉部处空气流速，单位为米每秒（m/s）； S a ——喷嘴喉部处截面积，单位为平方米（m2）； C pa ——空气定压比热容，单位为焦耳每千克开（J/（kg﹒K））； ta 2 ——试件空气进口温度，单位为摄氏度（℃）； ta1 ——试件空气出口温度，单位为摄氏度（℃）。 5.2.2 水侧换热量 按式（2）计算： Q w   w S w C Wa(tW 2  tW 1 ) ............................. (2) 式中： Q w ——水侧换热量，单位为瓦（W）；  w ——试件水进口处流速，单位为米每秒（m/s）； S w ——试件水进口处截面积，单位为平方米（m2）； C Wa ——水定压比热容，单位为焦耳每千克开（J/（kg﹒K））； tW 2 ——试件水进口温度，单位为摄氏度（℃）； tW 1 ——试件水出口温度，单位为摄氏度（℃）。 5.2.3 平均换热量 按式（3）计算：                4 DB34/T 3373—2019 Q m  (Qa  Q W ) / 2 .................................. (3) 式中： Q m ——平均换热量，单位为瓦（W）； Qa ——空气侧换热量，单位为瓦（W）； Q w ——水侧换热量，单位为瓦（W）。 5.2.4 空气侧进出口压力差 按式（4）计算： p a  p a 1  p a 2 ................................ (4) 式中： p a ——空气侧进出口压力差，单位为帕（Pa）； p a 1 ——试件空气进口压力，单位为帕（Pa）； p a 2 ——试件空气出口压力，单位为帕（Pa）。 5.2.5 水侧进出口压力差 按式（5）计算： pW  pW 1  pW 2 .................................. (5) 式中： pW ——水侧进出口压力差，单位为帕（Pa）； pW 1 ——试件水进口压力，单位为帕（Pa）； pW 2 ——试件水出口压力，单位为帕（Pa）。 5.2.6 5.2.6.1 热平衡相对误差计算 对于强制对流式换热器，热平衡相对误差按式（6）计算：   Q a - Q W / Q m * 100% .............................. (6) 式中：  ——热平衡相对误差，％； Qm——平均换热量，单位为瓦（W）； Qa——空气侧换热量，单位为瓦（W）； 5 DB34/T 3373—2019 QW——水侧换热量，单位为瓦（W）。 5.2.6.2 对于自然对流式换热器，热平衡相对误差按式（7）计算： n   (Qw max  Qw min ) /( QWn / n ) * 100% 1 ...................... (7) 式中：  ——热平衡相对误差，％； Qw max ——水侧最大换热量，单位为瓦（W）； Qw min ——水侧最小换热量，单位为瓦（W）； n  QWn ——水侧 n 次测量换热量之和，单位为瓦（W）。 1 5.2.7 标准换热量 按表1 标准工况测试，对于强制对流式换热器，以换热器平均换热量 Qm 表示换热器的标准换热量， 即空气侧换热量 Qa 与水侧换热量 QW 的算术平均值；对于自然对流式换热器，以水