| 标准编号 | GB/T 46121-2025 (GB/T46121-2025) | | 中文名称 | 强制风冷制冷剂冷凝器性能试验方法 | | 英文名称 | Test method of forced convection air cooled refrigerant condensers for establishing performance | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J73 | | 国际标准分类 | 27.200 | | 字数估计 | 30,365 | | 发布日期 | 2025-08-29 | | 实施日期 | 2026-03-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 46121-2025: 强制风冷制冷剂冷凝器性能试验方法
ICS 27.200
CCSJ73
中华人民共和国国家标准
强制风冷制冷剂冷凝器性能试验方法
2025-08-29发布
2026-03-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 符号 4
5 标准排热量 5
6 产品标识 7
7 测量 7
8 试验方法和试验装置 9
9 试验程序 13
10 排热量计算 17
11 标准工况转换 18
12 试验报告 19
附录A(规范性) 流量计法 20
附录B(资料性) 低压量热计法 22
附录C(资料性) 空气侧量热计法 23
附录D(资料性) 含油量测试 24
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国轻工业联合会提出。
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本文件主要起草人:肖杨、刘小朋、王斌、司春强、李波、丁剑波、马洪奎、杨萍、崔健、王太峰、成俊亮、
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强制风冷制冷剂冷凝器性能试验方法
1 范围
本文件描述了强制风冷制冷剂冷凝器性能的试验方法。
本文件适用于无风管的空气侧与另一侧相变或被冷却的制冷剂进行热交换的强制风冷制冷剂冷凝
器/气体冷却器。
本文件不适用于连接风管的制冷剂冷凝器/气体冷却器。
本文件不适用于主要安装在机房内的成套产品和在工厂预组装的冷凝机组/气体冷却器机组。
本文件不适用于带有过冷器的冷凝器。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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 755 旋转电机 定额和性能
GB/T 1236 工业通风机 用标准化风道性能试验
GB/T 27025 检测和校准实验室能力的通用要求
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
制冷系统的组件之一,制冷剂蒸气排热给空气而凝结,热量通过风扇和风扇驱动器的机械运动将其
从冷凝器表面散发给空气。
注1:该热量也包括风机线圈散发和吸收的热量。
注2:本文件中的强制风冷制冷剂冷凝器以下简称为“冷凝器”。
3.2
制冷系统的组件之一,空气通过风扇和风扇电机的机械运动在干燥的换热器表面循环,将制冷剂的
热量带走,从而将制冷剂冷却。
注:本文件中的强制风冷制冷剂气体冷却器以下简称为“气体冷却器”。
3.3
制冷剂 refrigerant
制冷系统内用于进行热传递的流体工质,在低温和低压下吸收热量,在高温和高压下释放热量,主
要通过流体的状态变化(相变)进行热量传递。
3.4
排热量 capacity
由制冷剂释放的总热量。总热量等于制冷剂质量流量与冷凝器/气体冷却器进口和出口处的制冷
剂焓差的乘积。
3.5
冷凝压力/气体冷却压力 condensing/gascoolingpressure
在冷凝器/气体冷却器进口处的制冷剂压力。
3.6
蒸发压力 evaporatingpressure
在量热计的出口处的制冷剂压力。
注:仅适用于低压量热计法。
3.7
量热计压力 calorimeterpressure
量热容器的二次流体侧压力。
注:仅适用于低压量热计法和具有间接热传导的高压量热计。
3.8
进风口空气温度 airinlettemperature
与局部空气场相关的,流入冷凝器/气体冷却器的进风口处的空气平均干球温度。
3.9
可与量热计进行热交换的、量热计周围的空气平均温度。
3.10
可与环境进行热交换的量热计内侧空气的平均温度。
3.11
在一定的压力下,冷凝器内的气体制冷剂开始凝结成液体的温度。
3.12
在一定压力下,非共沸制冷剂液体开始沸腾的温度,即制冷剂液体内部刚刚开始汽化时对应的温度。
3.13
制冷剂蒸气在冷凝器/气体冷却器进口处的温度。
3.14
储液器中的液体制冷剂的温度。
3.15
气体冷却器出口处的制冷剂气体温度。
3.16
蒸发压力对应的制冷剂饱和温度,对非共沸制冷剂为泡点温度。
注:仅适用于低压量热计法。
3.17
蒸气温度 vapourtemperature
在量热计出口处的制冷剂温度。
3.18
在冷凝器出口处的制冷剂绝对压力对应的饱和温度。
3.19
进入量热计的水温。
3.20
离开量热计的水温。
3.21
冷凝器的冷凝温度与进风口空气温度之差。
3.22
气体冷却器进口温度与进风口空气温度之间的温差。
3.23
过热度 superheating
冷凝器进口温度和冷凝温度之差。
3.24
过冷度 subcooling
过冷制冷剂温度和冷凝温度之差。
3.25
滑移温度 glidetemperature
非共沸制冷剂的冷凝温度和泡点温度之差。
3.26
高滑移 highglide
冷凝温度为40℃时,非共沸制冷剂滑移温度超过3K以上。
3.27
风机功率 fanpower
在风扇电动机电气接线端子处测量的风扇电动机电功率。
3.28
名义风机功率 nominalfanpower
风量试验时,修正到1013.25hPa标准大气压条件下,所测得的风机电功率。
注:风机实际运行温度不同,风机功率也会不同。由于风机功率只占总冷负荷的一小部分,由此引起的偏差可以忽
略不计。
3.29
风机(风扇)的平均旋转速度。
3.30
名义风量 nominalairflow
单位时间内流过冷凝器/气体冷却器的空气体积流量。
3.31
内容积 internalvolume
冷凝器/气体冷却器进出口之间可容纳制冷剂部分的容积。
3.32
污垢热阻 foulingresistance
附着于换热器表面并导致换热器的传热性能降低的沉淀物所形成的热阻。
注1:洁净表面的污垢热阻为零。
注2:通过在工厂的清洗,将所有生产中的残留物从传热表面和风扇上清除后,可认为是洁净的。
3.33
含油量 oilcontent
制冷剂在换热器的循环过程中含有油的质量比例。
4 符号
下列符号适用于本文件(见表1)。
表1 符号
符号 名称 单位
E 量热计的输入热量(量热计的制冷剂侧) kWh
HLF 量热计的热损因子 kW/K
hsup 冷凝器进口处过热蒸气的焓 kJ/kg
hsub 冷凝器出口处过冷制冷剂的焓 kJ/kg
hR1 空气冷却器进口处制冷剂的焓 kJ/kg
hR2 空气冷却器出口处制冷剂的焓 kJ/kg
hR4 量热计进口处制冷剂的焓 kJ/kg
hR5 量热计出口处过热制冷剂的焓 kJ/kg
hW1 量热计进口处水的焓 kJ/kg
hW2 量热计出口处水的焓 kJ/kg
n 风扇转速 r/min
Pfan 风扇功率 kW
Patm 大气压力 hPa
pc 冷凝压力/气体冷却压力 kPa
pR1 气体冷却器进口处压力 kPa
pR2 气体冷却器出口处压力 kPa
pe 蒸发压力 kPa
pi 量热计内第二流体的压力 kPa
qmR 制冷剂的质量流量 kg/s
qmW 水的质量流量 kg/s
qva 空气的体积流量(风量) m3/s
表1 符号 (续)
符号 名称 单位
tA1 进风口空气温度 ℃
tR 制冷剂的温度 ℃
tR1 气体冷却器进口温度 ℃
tR2 气体冷却器出口温度 ℃
tRM 流量计的制冷剂温度 ℃
tsup 过热的蒸气温度 ℃
tsub 过冷的制冷剂温度 ℃
tW 水温 ℃
tWM 流量计中的水温 ℃
tamb 环境空气温度 ℃
ti 量热计内部空气温度 ℃
Δt1 冷凝器/空气冷却器进口温差 K
Δtsup 过热度 K
Δtsub 过冷度 K
τ 试验时间 s
U 试验电压 V
注1:1bar=100kPa=1000hPa。
注2:下标含义如下:
m ---质量;
V ---体积;
W ---水;
R ---制冷剂。
注3:上标:
st---名义(工况)。
表1中的数字:
附录A、附录B和附录C中标示的位置。
5 标准排热量
5.1 通则
对于在气体冷却器中被冷却但未被冷凝的制冷剂,其测试条件应保持较高的精度,以满足换算成名
义工况后的精度要求。
影响风机转速的电气参数(电压和频率)应符合名义工况的条件。
注:经过冷凝器/气体冷却器的风量对其排热量有较大的影响。由于换算关系复杂,如果风量差异较大,将风量简
单的换算到名义工况时,将会有较大的误差,很难满足名义工况的精度要求。
5.2 标准排热量工况
标准排热量根据以下试验结果得出。在清洁干燥的冷凝器/气体冷却器上按表2、表3和表4给出
的控制条件进行测试。
表2 冷凝器标准工况条件
标准工况条件
tA1 Δt1 Δtsub
℃ K K
SC1 25 15 ≤3
SC2 25 10 ≤3
SC3 35 15 ≤3
表3 气体冷却器的标准工况条件
标准工况条件
tA1 pR1 tR1 tR2
℃ bar ℃ ℃
SC10 25 90 110 35
表4给出部分可选制冷剂的过热度值。
表4 过热度值
制冷剂 Δtsup/K
R134a 25
R404A/R507A 25
R407A 35
R410A 40
R717(NH3) 50
其他制冷剂进入冷凝器时的过热度为:蒸发温度为-10℃,过热至+10℃,再经等熵压缩至冷凝
温度为40℃时的过热度。
5.3 名义风量工况条件
名义风量应在空气温度为20℃和大气压力为1013.25hPa条件下测得。
注1:对于R744(CO2)制冷剂,气体冷却器的进口温度由CO2 制冷剂的最优高压确定。
注2:如果风扇速度恒定,风量不会受到大气压力和温度的影响。
5.4 名义风机功率工况条件
名义风机功率应在空气温度为20℃和大气压力为1013.25hPa条件下测得。
6 产品标识
对每种类型的冷凝器/气体冷却器,制造商或供应商应至少提供如下信息:
a) 制造商名称;
b) 冷凝器/气体冷却器型号;
c) 风机型号;
d) 风扇电机的额定功率(按照GB/T 755确定);
e) 在应用范围内的标准工况条件下的标准排热量、所用制冷剂名称;
f) 名义风量;
g) 名义风机功率;
h) 名义电压和频率;
i) 总传热面积(空气侧);
j) 翅片间距和厚度;
k) 管外径和内部增强传热的说明;
l) 管路型式;
m) 循环管路布置;
n) 包含端头在内的内部容积;
o) 安装说明;
p) 最高允许运行压力(PS)。
7 测量
7.1 测量不确定度
表5给出了主要测量参数允许的不确定度。
表5 测量不确定度
测量参数 单位 测量不确定度
进风口空气温度 ℃ ±0.2K
其他空气温度 ℃ ±0.5K
常规制冷剂温度 ℃ ±0.2K
冷凝器或气体冷却器制冷剂压力 Pa
其冷凝压力对应的温度应为±0.2K,
气体冷却器的压力应为±1.0bar
制冷剂体积流量或质量流量 m3/s或kg/s ±2%
液体温度 ℃ ±0.2K
液体温差 K ±0.1K
液体体积流量 m3/s ±1%
输入电能 W ±1%或小于1W
电流 A ±0.5%
电压 V ±0.5%
表5 测量不确定度 (续)
测量参数 单位 测量不确定度
频率 Hz ±0.5%
制冷剂中的含油量 kg 测量值的±20%
大气压力 hPa ±5hPa
风扇转速 r/min ±1%
7.2 测量准则
7.2.1 管道内温度的测量
管道内制冷剂温度应采用如下方法测量。
a) 方法A。
当在连接管的外侧进行温度测量时,对于垂直管道,应在同一横截面的两个对应的点上测
量,如果管道是水平的,则应在同一断面上测量上下两个点。
管道应在每一侧的温度测点进行绝缘隔热处理,保温层长度至少应为管道外径的10倍。并应
确保传感器和管道测量点之间有良好的热接触。
测量值是指两个独立测点的算术平均值。
b) 方法B。
当传感器嵌入到管道中进行温度测量时,应垂直插入流体,管径较小时可逆流向斜插,插入深
度为管道直径1/2,应采取适当措施使温度分层和流动模式不影响测量的准确度。
7.2.2 冷凝器/空气冷却器进口温度
进口温度的测量要尽可能的接近制造商所提供的进口处,测量点处应无液体存在,优先选用方法
B测量。
7.2.3 过冷制冷剂温度
采用方法B测量储液器内液态的过冷制冷剂温度,测温装置应固定嵌入在液体内。
感温元件应置于带有自然排液系统的储液器的液体部分中。
注:由于来自冷凝器的制冷剂温度不均匀,要将制冷剂进行混合。
7.2.4 水温(平衡空冷器量热计空气侧)
采用方法B,测量水进入或离开量热计空气侧的水温。
7.2.5 气体冷却器出口温度
要尽可能的接近由制造商提供的出口处测量出口温度。
注:优先选用方法B。
7.2.6 空气温度
7.2.6.1 进风口空气温度
将进风口等分成至少6个区域,在每个区域的几何中心测试空气入口温度。各区域的面积应相
等,尽可能呈正方形,且单个区域的面积不应超过0.2m2。感温元件应能屏蔽辐射和任何其他形式的
传热,以免影响测量精度。
如果进风口区是竖直的,应在进风口处的下边缘和上边缘各增加一个温度传感器,以检查有无明显
的温度分层。
7.2.6.2 高压和低压下的环境空气温度---量热计法
距绝热的量热计周围400mm~500mm的距离之间的6个矩形平面的中心处,测量的温度算术平
均值为环境空气温度。
7.2.6.3 空气温度---空气测量热室法
应在垂直于量热室表面的0.15m处测量空气温度。如果量热室与地面直接接触,应测量绝热层外
表面的温度。
注:温度测点的数量和位置取决于量热室的结构和内部气候温度分布情况。
六个面的表面周围至少应各有一个内部测点和环境温度测点。
7.2.7 流量测点
流量测点应设在等直径的管道直线部分的中心位置,即冷凝器/气体冷却器的连接管上,其位置应
在其长度不小于10倍管径处,并确保测点附近无障碍。流量测点应放在温度测点和冷凝器/气体冷却
器的连接处之间。
制冷剂和水流量应根据流量测量装置的安装说明的建议进行测量。
7.2.8 制冷剂流量
测量液体制冷剂的流量时,为避免闪发气体影响测量结果,制冷剂应充分过冷。为检查有无闪发气
体,液体流量计之后应安装视液镜。
注1:通常在液体管处测量液体制冷剂的流量。
注2:对于气体冷却器,通常是测量气体冷却器出口处的流量。
注3:流量通常是随时间波动的。因此测量流量时,积分式设备比瞬时式更适合。
7.2.9 水流量
与制冷剂相同,水流量的测量宜采用积分式设备,而非瞬时示值设备。
7.2.10 含油量
除非制冷剂含油量低于总质量的1%,否则应进行含油量测试。
推荐测试过程可参考附录D进行。
7.2.11 非共沸制冷剂
对于高滑移温度的制冷剂,除非确认其质量分数与制造商提供数据的差值小于2%,否则应测量其
质量分数。
8 试验方法和试验装置
8.1 排热量的试验方法
8.1.1 通则
应使用两种试验方法测量排热量,按以下要求进行:
---使用量热计法作为主测法测量排热量;
---使用制冷剂流量计法作为校核方法测量排热量;
---校核方法试验的结果与主测法测得的结果误差在±4%以内;
---标准排热量为两种方法测量结果的算术平均值;
---试验流程按照附录A、参照附录B和附录C进行。
注:如果所采用的两种试验方法之间的偏差较大,可以假设在试验程序或在试验执行过程中是有错误的。
试验方法见8.1.2、8.1.3、8.1.4、8.1.5和8.1.6。
8.1.2 高压量热计法(主测法)
8.1.2.1 概述
在一定的冷凝温度和已知的加热量下,使冷凝器内凝结的制冷剂在量热计内重新蒸发和过热。可
利用泵或重力实现制冷剂的循环(参见图A.1和图A.2)。
注1:通常状况下,风冷式冷凝器出口制冷剂为气液两相混合状态,不可能出现过冷,此处仅有液相即说明出现了过
冷,原因有两个:
a) 冷凝器出口管路过小,液体制冷剂在此积聚,这会使冷凝器无法正常工作;
b) 系统中存在不凝性气体,这些气体产生的额外压力将导致测得的冷凝压力高于实际冷凝压力,因此,为保
证测试结果准确性,要除去系统中的不凝性气体。
注2:该方法不适用于高滑移制冷剂及运行压力高的场合。
8.1.2.2 排热量的直接测量
确定输入量热计的热量时,要考虑冷凝器的排热量、所有的热损失和由循环泵引入的热量。
8.1.2.3 流量试验方法
本方法是通过量热计测得的热流量除以量热计进出口的焓差,可间接得到制冷剂流量。制冷剂流
量乘以冷凝器进出口的焓差即可得到排热量。
热损失和泵引入的热量都要考虑在内。
8.1.3 低压量热计法(主测法)
本方法是通过制冷循环中低压侧的量热计,测量压缩机中循环的制冷剂流量(见图B.1)。通过量
热计的输入热量除以量热计进出口的焓差,得到制冷剂的流量。然后用制冷剂流量乘以冷凝器/气体冷
却器进出口的焓差即可得到排热量。
量热计与环境的热交换量应远小于输入量热计的热量,为此应将量热计内的温度尽量保持在环境
空气温度附近。
8.1.4 空气侧量热计法(主测法)
本方法是测量量热室内冷凝器/气体冷却器中空气侧的冷却能力(见图C.1)。
其原理是通过测量量热室内水冷式空气冷却器的吸热量,来确定冷凝器/气体冷却器释放的热量。
吸热量与冷凝器/气体冷却器的排热量相对应,同时要考虑量热室内的空气与环境的热交换,以及冷凝
器中由冷凝器/气体冷却器中风扇电机和其他辅助设备产生的热量。冷却能力是通过所测量的流经平
衡冷却器的水流量与进出量热室水的比焓差的乘积得到的。
8.1.5 制冷剂流量法(校验法)
本方法是确定制冷剂侧的排热量。
其原理是将直接测量得到的制冷剂流量乘以冷凝器/气体冷却器进出口处的比焓差。
制冷剂的比焓差是由其温度和压力及其物理特性决定的。
应使用可查物理性质的制冷剂。
8.1.6 气流法
由于气流法不能达到本文件的测试精度要求,因此本文件不采用气流法测量排热量。
注:由于经过冷凝器/气体冷却器的空气与周围空气迅速混合,很难准确测量冷凝器/气体冷却器出风口处的空气
温度,因此很难准确测定进出风的温差。
8.2 风量的测量
由于通过冷凝器/气体冷却器的风是处于湍流状态,因此,在多个点上测量风速的方法不能用来确
定风量。测试方法要可测量整个空气体积流量。可参照GB/T 1236的要求进行测量,并采用进出风管
道腔进行测试。测量管道腔内的环境压力的测点位于冷凝器/气体冷却器处附近,同时应使用辅助风
扇。如果可达到试验要求的精度,也可选用其他的测试方法。
空气温度的测量只需在进风口或出风口处选一个点布置即可。
在风量测量期间,制冷剂不流经冷凝器/空气冷却器。
8.3 排热量测量装置
8.3.1 通用要求
试验应在本文件要求的稳态条件下进行。
注:输入量热计的制冷剂侧的排热量要优先选择电加热方式。
测量装置的结构应确保被测设备与实际运行时的安放形式相同,尤其应注意以下事项:
---液体制冷剂能顺畅地从冷凝器流至储液器;
---对于非共沸制冷剂,不出现液体制冷剂的积聚现象;
---不干预冷凝器/气体冷却器周围的空气流通,不出现气流的再循环,但若是由自身结构导致
的,则也不阻止。
设A 和B 为冷......
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