【HETA】基于加速积尘测试的空调长效性能衰减评估方法
积尘对空调长效性能有什么影响？空调长效性能衰减是如何评估的？本文将针对这两大问题进行探讨研究。内容来自联盟专题研讨会演讲PPT，作者丁国良、庄大伟。
一：研究背景与目标
1、背景
1) 空调器长期运行面临的状况:城市大气中的总悬浮颗粒物浓度普遍超标，导致家用空调器使用若干年后，室内外机换热器表面积聚大量的灰尘.
2) 积尘对空调器性能的影响:换热器积尘是导致空调性能衰减最重要的因素，其影响主要体现在减小换热器风量，可使制冷量衰减达20%以上.
3) 空调器积尘的基本场景：
a）室外场景-积尘的大部分成分是粒径为1-100μm的颗粒物，同时含有少量的纤维；
b）室内场景-可能含有冷凝水.
2、长效标准研究现状
长效性能评价指标:制冷量长运衰减率（限值10%）；能效比长运衰减率（限值15%）；
长运性能衰减率实验:淋水实验和粉尘实验；
CQC标准测试流程
上海市节能领跑者标准测试流程
3、研究目标和技术思路。
构建空调器长效性能衰减评估方法，完善空调长效标准
二：空调换热器积尘分析与气象数据调研
1、空调换热器积尘实地调研
南京地区
菏泽地区
郑州地区
西安地区
成都地区
武汉地区
保定地区
北京地区
2、空调积尘分析与气象数据调研形貌分析
1）空调表面的积尘污垢中，粉尘颗粒物的尺寸大小不均匀，外观形状不规则；
2）除了颗粒物外，积尘污垢中还含有纤维，且纤维表面更容易捕获颗粒物。
3、积尘分析
1）空调积尘分析与气象数据调研成分分析
2）空调积尘分析与气象数据调研粒径分析
3）空调积尘分析与气象数据调研纤维比重
4）空调积尘分析与气象数据调研粘度分析
4、气象参数收集
1)空调积尘分析与气象数据调研气温数据
2)空调积尘分析与气象数据调研湿度数据
3)空调积尘分析与气象数据调研风速数据
4)空调积尘分析与气象数据调研PM10数据
三：换热器积尘过程模拟研究
1、换热器积尘过程模拟研究物理过程
2、换热器积尘过程模拟研究颗粒物传输模型
3、换热器积尘过程模拟研究颗粒物-翅片碰撞模型
4、换热器积尘过程模拟研究颗粒物-污垢碰撞模型
5、换热器积尘过程模拟研究模拟结果
6、换热器积尘过程模拟研究实验验证
百叶窗片换热器积灰形貌
波纹片换热器积灰形貌
平片换热器积灰形貌
四：换热器加速积尘测试方案研究
1、加速工况设计
与国内外标准规定的粉尘源对比结论：
1. 国内外已有的粉尘测试标准中，只规定了一种固定的粉尘成分，并没有区分场景；而本研究所设计的粉尘源成分按照室外场景和室内场景有所区分；
2. 与国内已有的模拟大气尘标准相比，本研究粉尘源中的纤维成分更复杂、比重更大，本项目测试标准比国内标准更贴近空调实际运行场景.
2、测试装置设计
纤维自动给料原理：：多个纤维盒里事先填装好纤维，通过气动控制器每隔5分钟将一个纤维盒推送到气缸位置处，并由压缩空气将纤维盒冲开，使纤维进入到积尘室里.
3、测试流程设计
1）换热器堵塞形貌分析
堵塞过程的基本特点：
1）迎风面堵塞情况非常严重，且大部分为纤维；
2）背风面一般只沉积少量的粉尘颗粒物，且纤维含量非常少；
3）沿着换热器迎风面到背风面的方向，堵塞程度骤降，且纤维含量也不断下降.
2）测试流程分析
为了能够达到实际堵塞中前端堆积大量纤维、后端沉积少量颗粒物的积尘分布效果，可分成两个阶段来依次喷粉：
1）首先喷射粉尘颗粒物，保证散热翅片各个位置上均分布有粉尘颗粒物；
2）然后喷射含有一定纤维配比的粉尘，保证迎风面上能够被堵塞。
4、加速因子开发
加速结果与实际换热器性能衰减对应关系
5、测试结果分析
1）积尘18h后换热器的性能衰减率基本稳定，可代表换热器实际运行积尘稳定情况；
3）涂层具有一定的防尘效果；
4）平行流换热器完全堵塞后相比于翅片管换热器衰减更严重.
五：空调长效性能衰减评估方法
1、积尘对长效性能影响分析
2、翅片效率衰减率计算
3、系统仿真评估空调整机长效性能
实例分析（加速积尘18h后换热器管外侧换热性能衰减35%，AF为194）
结论：该空调使用3492h（按800h/年的使用习惯，共计4.365年）后，制冷
量预计衰减16.6%，EER衰减14.2%