專利名稱：一種熱泵熱水器性能測試用標準水箱的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種熱泵熱水器和其它熱水器的測試裝置，尤其是其性能測試用標準水箱。
背景技術：
循環(huán)式空氣源熱泵熱水器(機)的性能測試時需要一個恒溫水箱，水箱中水溫的具體數(shù)值會影響性能系數(shù)COP的計算結果，因此水溫測量的準確性直接影響性能系數(shù)測量的準確性?，F(xiàn)有的水箱恒溫和測溫技術是當水箱中的水溫高于試驗用水的溫度時，采用制冷機組制冷水與水箱中的水混合產(chǎn)生試驗需要的恒溫水。當水箱中的水低于試驗用水溫度時，用加熱管加熱水箱中的冷水產(chǎn)生試驗用恒溫水。水箱的測溫裝置在水箱的某一個部位上布點。這種技術的缺點是水箱中的冷水與熱水混合不均勻，使水箱中的不同部位水溫相差較大，且將測溫裝置布在某一點測溫不能正確地反應整個水箱中的水溫。COP值是空氣源熱泵熱水器的最重要指標，其精度已經(jīng)要求第二位或第三位小數(shù)，必須給空氣源熱泵熱水器提供準確溫度和體積的進水，才能保證水箱COP的測量值的準確。
現(xiàn)有的水箱恒溫和測溫技術是當水箱中的水溫高于試驗用水的溫度時，采用制冷機組制冷水與水箱中的水混合產(chǎn)生試驗需要的恒溫水。當水箱中的水低于試驗用水溫度時，用加熱管加熱水箱中的冷水產(chǎn)生試驗用恒溫水。水箱的測溫裝置在水箱的某一個部位上布點。這種技術的缺點是水箱中的冷水與熱水混合不均勻，水箱中的不同部位水溫相差較大，且在某一點測溫不能正確地反應整個水箱中的水溫。
本發(fā)明創(chuàng)造要解決的技術問題:使水箱中的冷熱水混合均勻，多點測量水溫并計算取其平均值作為水箱的溫度，可以提高空氣源熱泵熱水機性能測試系統(tǒng)的水源側的測試精度，從而提高標準工況下(空氣側及水源側)測試循環(huán)式空氣源熱泵熱水器(機)的制熱能力的測試準確度的效果。采用本發(fā)明設計的水箱，可以使實驗室在測試空氣源熱泵熱水機(循環(huán)式)性能測試時的試驗用水溫精度優(yōu)于標準值。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是，本發(fā)明要解決的技術問題在于克服已有技術的不足，提供一種熱泵熱水器性能測試用大容量的標準水箱，解決冷熱水混合不均勻和溫度測量不準確的技術問題，尤其是大容量的熱泵熱水器性能測試用標準水箱。
為解決上述技術 問題，本發(fā)明采用如下技術方案:一種熱泵熱水器性能測試用標準水箱，包括外箱體、內(nèi)箱體、內(nèi)外箱體之間有保溫材料，箱體上開設供水口、回水口、補水口、透氣管、排污口、溢流口、出水口、檢修入孔、容量標尺，其特征在于:箱內(nèi)設置灑水管，灑水管底部固定，上部與箱體上開設的回水口相連，灑水管位于箱內(nèi)垂直幾何中心段上采用均壓鉆孔，箱體內(nèi)壁每隔相同高度設有均勻布置的測溫盲孔，每個盲孔內(nèi)分別插入一路溫度傳感器。
在本發(fā)明中，進一步的，所述水箱為圓柱形。
在本發(fā)明中，進一步的，所述箱體內(nèi)膽材料為304#不銹鋼，厚度不低于1.2mm。
在本發(fā)明中，進一步的，所述外箱體材料為304#不銹鋼，厚度不低于0.6mm。
在本發(fā)明中，進一步的，所述保溫材料為聚氨酯發(fā)泡保溫材料，其發(fā)泡密度不低于40kg，保溫層厚度不低于50mm。
在本發(fā)明中，進一步的，所述回水管及出水管不銹鋼管均采用同一壁厚。
在本發(fā)明中，進一步的，所述出水管口位于水箱底部圓中心位置。且補水口位于水箱的上側位置?；厮谝餐ㄟ^管道并聯(lián)接至補水口。
在本發(fā)明中，進一步的，所述水箱底部出水孔處安裝一個液位變送器。
在本發(fā)明中，進一步的，所述溫度傳感器為PT100。鉬電阻的測量精度是相對最高的。
在本發(fā)明中，進一步的，每次測試最少2層盲孔，即不低于8路PT100溫度傳感器測試水溫，取其平均值。
本發(fā)明有益效果是:通過將灑水管置于箱內(nèi)幾何中心位置，且采用均勻分布的出水孔，使回水管上下出水流量均 勻，使水箱內(nèi)冷熱水混合均勻。同時采用每隔相同高度均布溫度傳感器，每次測試最少8路傳感器測溫并取平均值的方法，提高了水溫測試的準確度，并且有精確的水箱容積的測量精度，可以給空氣源熱泵熱水器提供準確溫度和體積的進水，給COP的測量值的準確提供了堅實的基礎。每層多個測溫盲孔使大體積的水箱測溫更準確。本發(fā)明能提供具有1000-1500甚至2000升的大容量的熱泵熱水器性能測試用標準水箱，混水均勻、溫度分布均勻，測溫精度大大優(yōu)于國家標準。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖2是圖1的A向剖視圖3是圖1的俯視圖。
具體實施方式
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下面結合附圖對發(fā)明做更進一步的解釋。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明的一種熱泵熱水器性能測試用標準水箱，為保證測試過程中能準確測試水的容積，它采用圓形的箱體，內(nèi)徑上下制作偏差較小，每IOcm水柱水容積一致。水箱結構中包括外箱體、內(nèi)箱體，內(nèi)外箱體均用304#不銹鋼，其中外箱體厚度不低于0.6mm,內(nèi)箱體厚度不低于1.2_。具體的內(nèi)部容積可根據(jù)被測試空氣源熱泵熱水機(循環(huán)式)制作熱水能力來設計，需要滿足不低于2小時的產(chǎn)水量，直徑和高度等外形尺寸可根據(jù)安裝場地來設計。內(nèi)外箱體之間有保溫材料13，該保溫材料為聚氨酯保溫材料，其發(fā)泡密度不低于40kg，保溫層厚度不低于50mm，減少水箱熱量的散失。
在箱體上開設供水口 1、回水口 2、補水口 4、透氣管5、排污口 6、溢流口 7、出水口、檢修入孔11、容量標尺孔8和9。箱內(nèi)設置被試機回水灑水管12,灑水管12底部用M16不銹鋼螺絲固定以方便拆卸，灑水管12上部與箱體上開設的回水口 2相連，被試機回水灑水管12位于箱內(nèi)垂直幾何中心段上采用均壓鉆孔，使回水管上下出水流量均勻，保證水箱內(nèi)冷熱水混合均勻。補水口 4的內(nèi)牙需升入水箱內(nèi)壁，保證灑水管12不擋住補水浮球。內(nèi)側回水管及出水管不銹鋼管等均采用同一壁厚，其直徑根據(jù)水流量大小設計，出水管不需鉆孔，出水口處位于水箱底部圓中心位置。在水箱的底部出水孔安裝一個水壓測試用液位變送器3，便于自動測試水箱內(nèi)部液位，根據(jù)液位及內(nèi)徑便可以計算出水箱中水的容積。容量標尺14安裝在容量標尺孔8和9之間，采用有機玻璃管制作，以水箱內(nèi)膽底部作為其刻度基點。所有焊接需拉焊，保證整體美觀且箱體不漏水。
如圖1和3所示，為準確測試水箱內(nèi)溫度，采用箱體內(nèi)壁每隔相同高度設有均勻布置的4路(亦可為3路)PT100溫度傳感器10，通過盲孔(30°角)插入水箱內(nèi)一定距離。其中，鉬電阻的盲孔需與水管供、回水口錯開，以免水管阻擋鉬電阻插入。每次測試最少2層盲孔，即不低于8路PT100溫度傳感器10測試水溫，取其平均值。盲孔層數(shù)的多少根據(jù)水箱高度來設計。回水灑水管是多孔管，多孔管下部孔直徑大于上部孔直徑。
水箱形狀采用圓形，內(nèi)外均采用303#不銹鋼板(厚度內(nèi)部不低于1.2mm，外部不低于0.6mm)，中間為聚氨酯發(fā)泡保溫材料(發(fā)泡密度不低于40kg，保溫層厚度不低于50mm)。內(nèi)部容積可根據(jù)被測試空氣源熱泵熱水機(循環(huán)式)制作熱水能力來設計，需要滿足不低于2小時的產(chǎn)水量，直徑和高度等外形尺寸根據(jù)安裝場地來設計。
為了使測試過程中能準確測試水的容積，采用圓形水箱，內(nèi)徑上下制作偏差較小，每IOcm水柱水容積一致。
回水管及出水管不銹鋼管等均采用同一壁厚(直徑根據(jù)水流量大小設計)，回水灑水管在箱內(nèi)(垂直幾何中心)采用均壓鉆孔(使回水管上下出水流量均勻)，出水管不須鉆孔，出水口處位于水箱底部圓中心位置(可與灑水管12連通)。
在水箱的底部出水孔安裝一個水壓測試用液位變送器，便于自動測試水箱內(nèi)部液位，根據(jù)液位及內(nèi)徑便可以計算出水箱中水的容積。為準確測試水箱內(nèi)水溫，采用每層均布4路PT100溫度傳感器，通過盲孔(30°角)插入水箱內(nèi)一定距離；每次測試最少2層盲孔，即不低于8路PT100溫度傳感器測試水溫，取其平均值；盲孔的層數(shù)多少根據(jù)水箱設計高度來決定。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍 。
權利要求
1.一種熱泵熱水器性能測試用標準水箱，包括外箱體、內(nèi)箱體、內(nèi)外箱體之間有保溫材料，箱體上開設供水口、回水口、補水口、透氣管、排污口、溢流口、出水口、檢修入孔、容量標尺，其特征在于:箱內(nèi)設置灑水管，灑水管底部固定，上部與箱體上開設的回水口相連，灑水管位于箱內(nèi)垂直幾何中心段上采用均壓鉆孔，箱體內(nèi)壁每隔相同高度設有均勻布置的測溫盲孔，每個盲孔內(nèi)分別插入一路溫度傳感器。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種熱泵熱水器性能測試用標準水箱，其特征在于:所述水箱為圓柱形。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種熱泵熱水器性能測試用標準水箱，其特征在于:水箱底部出水口處安裝一個液位變送器。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種熱泵熱水器性能測試用標準水箱，其特征在于:所述箱體上安裝容量標尺孔，設有容量標尺(14)安裝在容量標尺孔(8)和(9)之間，采用有機玻璃管制作，以水箱內(nèi)膽底部作為容量標尺刻度基點。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種熱泵熱水器性能測試用標準水箱，其特征在于:所述保溫材料為聚氨酯發(fā)泡保溫材料，保溫層厚度不低于50_。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種熱泵熱水器性能測試用標準水箱，其特征在于:箱體內(nèi)壁每隔相同高度設有均勻布置的3-4個測溫盲孔。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種熱泵熱水器性能測試用標準水箱，其特征在于:所述出水管口位于水箱底部圓中心位置，連通灑水管。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種熱泵熱水器性能測試用標準水箱，其特征在于:所述溫度傳感器為PTlOO。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種熱泵熱水器性能測試用標準水箱，其特征在于:回水灑水管是多孔管，多孔管下 部孔直徑大于上部孔直徑。
全文摘要
一種熱泵熱水器性能測試用標準水箱，包括外箱體、內(nèi)箱體、內(nèi)外箱體之間有保溫材料，箱體上開設供水口、回水口、補水口、透氣管、排污口、溢流口、出水口、檢修入孔、容量標尺，箱內(nèi)設置灑水管，灑水管底部固定，上部與箱體上開設的回水口相連，灑水管位于箱內(nèi)垂直幾何中心段上采用均壓鉆孔，箱體內(nèi)壁每隔相同高度設有均勻布置的測溫盲孔，每個盲孔內(nèi)分別插入一路溫度傳感器。灑水管位于箱內(nèi)垂直幾何中心段上采用均勻鉆孔，保證箱內(nèi)冷熱水混合均勻。采用多點測試取平均值的方法提高水溫測量準確性。
文檔編號G01M99/00GK103245522SQ201310173008
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月9日 優(yōu)先權日2013年5月9日
發(fā)明者郭艷萍, 陳向陽, 孫治兵 申請人:江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院, 廣州品鑫檢測控制系統(tǒng)設計有限公司