BS 04856——风机盘管机组、暖风机与冷风机组试验与额定值方法系列

Methods for testing and rating fan coil units, unit heaters and unit coolers — 英国标准系列技术解读(1972/1975 版系列,1999 年确认)

❄️ BS 04856(即 BS 4856)是 BSI 为风机盘管机组(fan coil units)、暖风机(unit heaters)与冷风机组(unit coolers)制定的试验与额定值方法系列,由制冷、供热与空调工业标准委员会主持,其测试方法部分由供热与通风研究协会(HVRA)协助制定。系列以分册形式规定不同工况下的试验与额定值方法:Part 1 无附加风管的供热热力与容积性能;Part 2 无附加风管的制冷热力与容积性能;Part 3 带附加风管的供热与制冷性能。系列后续计划处理带风管机组的声学、结构与安全要求。

💡 机组额定值(rating)的准确性与可重复性,取决于测试条件、仪表精度、稳态判据与数据处理方法的统一——这正是 BS 4856 系列的核心价值。

一、系列概述与适用范围 📌

BS 4856 适用于以风机驱动空气通过换热盘管的室内机组——风机盘管、暖风机与冷风机组,用于供热与制冷热力及容积性能的试验与额定值确定。系列强调”最简单实用的测量方法”,并给出稳态条件、仪表要求、试验设备与设施、空气温度测量及试验方法的具体规定。

Part 1 规定无附加风管(without additional ducting)时的供热性能试验与额定值;Part 2 规定无附加风管时的制冷性能(含心理测量法 psychrometric test method);Part 3 规定带附加风管(with additional ducting)时的供热与制冷性能。三个分册共享同一套测量基础设施——测温套、压力计、屏蔽罩、试验设备与空气流量室,只是测量与计算流程按工况有所区分,这保证了系列内部方法的一致性。

二、系列构成与分册一览 📋

分册版本工况核心内容
BS 4856-11972(1999)供热,无附加风管热力与容积性能、Qa/Qm 确定、风量、额定值示例
BS 4856-21975(1999)制冷,无附加风管热力与容积性能、心理测量法、显热/潜热制冷试验
BS 4856-31975(1999)供热与制冷,带附加风管风侧测量、计算、额定值、显热/潜热制冷、凝露与冷凝水排放

三、关键技术要求与试验方法 🔧

3.1 稳态条件与仪表

各分册均规定稳态条件(steady state conditions,Part 1 表 1)与仪表要求,包括温度计套(thermometer pockets,图 1)、倒置管式压力计(inverted tube pattern manometer,图 2)、温度计与热电偶屏蔽(图 3)等。Part 2 进一步给出多结点差分热电偶(图 2)、空气取样管(图 5)等。测量风速侧压差采用皮托管环(piezometer ring)与管式压力计,保证风量与压差测量的精度与可重复性。

3.2 试验设施与空气温度测量

试验设施包括蒸汽/热水试验设备(Part 1 图 4/5/6)、空气流量室(air flow chamber,图 8)、室温测量站(图 9)与进口温度测量(图 10)。风量测量采用皮托管环(piezometer ring,图 7)与流量室,按图 11、12 确定风量与 Qa/Qm。Part 3 对带风管机组给出布置 A 与布置 B 两套试验装置(图 10),并规定温度与总压探头(图 11)、气流混合器(图 12)与贯穿测站(图 14),以适应有风管时更复杂的流动与温度分布。

3.3 供热性能与额定值(Part 1)

Part 1 通过一次流体(primary fluid)测量与开放实验室试验(open laboratory test)确定供热热力性能,并按图 13 额定值示例、表 2/3 给出假设风机盘管机组的试验结果与额定值方法;图 14 给出水温修正系数,用于将试验工况折算到额定工况。

3.4 制冷性能(Part 2 / Part 3)

Part 2 规定无附加风管时的制冷热力与容积性能,包含心理测量法(psychrometric test method)——利用空气焓差测量制冷量,并区分显热制冷试验(表 3)与显热+潜热制冷试验(表 4),表 5/6 给出计算与结果示例。Part 3 针对带附加风管机组,给出风侧测量(图 5/6 取样管)、热传递(图 17)、热效率(图 18)与水温修正系数(图 19/20),并规定凝露(sweating)试验与冷凝水排放(condensate disposal)试验条件(表 2)。

⚠️ 心理测量法与一次流体法应给出一致结果:当两者偏差超出允许范围时,应检查空气取样与焓差计算的误差来源;测量时须保证稳态与热平衡。

四、试验设施与额定值应用 🔬

  • 🔍 选型流程:确定设计工况(进风温度、水温、水量/蒸汽压力)→ 查机组额定值表 → 校核显热/潜热与风量 → 核对水侧阻力与噪声。
  • 🔧 试验实施:按稳态判据稳定系统,按仪表要求校准,按试验设施布置测量截面与测点。
  • 📊 额定值修正:使用水温修正系数(图 14/19/20)与再循环修正系数(Part 2 图 14)将试验结果折算到标准额定工况。
  • 📋 报告:按标准给出试验结果表、额定值表与热平衡校核,注明测量不确定度来源。
✅ 按统一方法测得的额定值,使不同厂商、不同型号的风机盘管与暖风机数据可比:设计选型时可放心进行横向比较,避免因测试口径不同导致的性能虚标。

五、工程实践注意点 🛠️

在实际应用 BS 4856 系列时,还需要特别注意以下几点:

  • 热平衡校核:一次流体侧换热量与空气侧换热量之间的偏差应在规定范围内,偏差过大时必须排查漏风、散热与测量误差。
  • 风量测量准确性:风量测量是整个额定值计算的基础,测点位置、压力计读数与气流稳定性直接影响最终额定值。
  • 额定工况折算:试验很少恰好在额定工况进行,正确使用修正系数是保证额定值可比的关键。
  • 匿名比选:采购招标时应要求供应商按相同试验方法提供额定值,避免数据口径不一。

六、常见问题解答 ❓

❓ 问:为什么要有”稳态条件”规定?
答:机组热力性能只有在热平衡稳定后才可准确测量;稳态判据(如温度与流量波动范围)保证测量可重复、可比较。
❓ 问:心理测量法(焓差法)与一次流体法有何区别?
答:一次流体法通过测量冷/热水的流量与进出口温差计算换热量;心理测量法通过测量进出口空气的干/湿球温度计算空气焓差。两者应互相校核,偏差过大说明存在热损失或测量误差。
❓ 问:带风管与不带风管的试验为何要分开?
答:附加风管改变机组的阻力特性与进风温度分布,影响风机工作点与换热;因此风管机组的额定值需单独测定,不能直接套用无风管数据。
🔍 问:水温修正系数起什么作用?
答:试验常在非额定水温下进行,修正系数将试验结果折算到额定水温(如 80/60℃ 供热、7/12℃ 制冷),使不同厂商数据可比。
🌡️ 问:为什么还要做凝露与冷凝水排放试验?
答:制冷工况下机组表面与接水盘会产生冷凝水,若凝露控制与排水设计不当,会造成滴水、发霉与细菌滋生;该试验考核机组在标准湿度工况下无凝露外溢、冷凝水正常排出。
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