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除霜试验检测

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发布时间：2025-07-02 13:11:05 更新时间：2025-07-01 13:11:05

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

除霜试验检测概述

除霜试验检测是制冷、空调设备及相关组件性能评估中的关键环节，尤其在低温或高湿度环境中运行的设备（如冰箱、冷柜、热泵、空调室外机等）中至关重要。结霜现象会显著降低设备的换热效率，增加能耗，甚至导致设备运行故障。除霜试验的主要目的是评估设备自动除霜系统或除霜方法的有效性、效率及对设备整体运行性能（如温度稳定性、能耗、化霜水排放等）的影响。通过模拟实际使用环境中可能出现的结霜工况，该检测能够验证产品的设计是否合理，除霜策略是否最优，从而确保产品的可靠性、能效及用户体验。

检测项目

除霜试验检测通常涵盖以下核心项目：

1. 除霜效果评估： 检查在规定的结霜工况下，除霜系统是否能将蒸发器盘管上的霜层完全清除干净，无残留冰或霜块。
2. 除霜时间： 测量从除霜启动指令发出到蒸发器盘管表面霜层完全融化并排干，系统判定除霜结束所经历的总时间。
3. 温度波动/恢复： 监测除霜期间及除霜完成后，冷库/冰箱/空调等设备内部关键点（尤其是靠近蒸发器的区域）的温度变化幅度及恢复到设定工作温度所需的时间。
4. 除霜能耗： 精确测量整个除霜周期（包括加热器工作、压缩机停机、风扇可能的变化等）所消耗的电能。
5. 化霜水排放： 评估化霜产生的水是否能顺畅地通过排水管路排出设备外部，无堵塞、滴漏或结冰现象。
6. 除霜控制逻辑验证： 测试除霜启动条件（如时间控制、温差控制、压差控制等）是否按设计准确触发，以及终止条件（如时间终止、温度终止）是否有效。
7. 对整体运行性能的影响： 评估频繁或单次除霜对设备制冷能力、系统能效比（EER/COP）、压缩机运行寿命等的综合影响。
8. 特殊工况适应性： 在极端温湿度、电压波动等条件下验证除霜系统的可靠性。

检测仪器

进行精确的除霜试验需要依赖一系列专业仪器：

1. 人工气候模拟室： 核心设备，用于精确控制和维持试验所需的温度、湿度环境（如GB/T 7725规定的T1~T3工况）。
2. 高精度温湿度记录仪/传感器： 多点布置，用于实时监测被测设备内部、蒸发器表面、出风口、环境等多处的温度和湿度变化，精度通常要求±0.2℃(T), ±2%RH(RH)。
3. 电能分析仪/功率计： 用于精确测量被测设备的总输入功率，特别是用于区分除霜期间与非除霜期间的能耗。
4. 数据采集系统： 连接各类传感器，高速、同步地采集和记录温度、湿度、功率、电压、电流等信号。
5. 霜层厚度/状态监测设备： 可视窗、内窥镜、霜层厚度传感器（如超声波、光学式）或图像分析系统，用于非接触或间接观测蒸发器表面结霜及除霜过程。
6. 计时器： 精确记录除霜启动、结束的时间点。
7. 流量计/量杯： 用于测量化霜水的排放量（如有需要）。
8. 压力传感器/压差计： 监测制冷系统关键点的压力变化，可能用于判断结霜程度或除霜效果。

检测方法

除霜试验通常遵循标准化的流程：

1. 预处理： 将被测设备置于人工气候室中，在规定的稳定工况（如标称工况）下运行足够长时间（通常需达到稳定运行状态）。
2. 结霜工况设置： 调整气候室到规定的结霜测试工况（如低温高湿环境）。
3. 结霜运行： 让设备在结霜工况下持续运行，直到满足触发除霜的条件（如达到预设的结霜时间、蒸发器温差等），或观察到明显的结霜影响（效率下降）。
4. 除霜过程监测： 一旦除霜启动，持续记录所有相关参数：温度（设备内部、蒸发器表面、环境）、湿度、输入功率、除霜装置状态（如加热器电流）、时间等。通过视窗或传感器监控霜层融化过程。
5. 除霜结束判定： 根据设备自身控制逻辑（如蒸发器温度达到设定值、除霜定时器结束）或标准规定（如蒸发器表面霜层完全清除、排水口不再滴水）判定除霜结束。记录结束时间。
6. 恢复期监测： 除霜结束后，系统恢冷运行。持续监测内部温度恢复到设定值所需的时间及过程中的波动。
7. 数据记录与分析： 整个周期（包括结霜、除霜、恢复）的数据被完整记录。计算关键指标：除霜时间、温度回升幅度、恢复时间、除霜能耗、总周期能耗等。
8. 重复性试验： 通常需要进行多次试验（如根据标准要求进行规定次数的除霜循环）以获得统计上可靠的结果。

检测标准

除霜试验需严格遵循国家、行业或国际标准，以确保测试结果的可比性和权威性。主要相关标准包括：

1. GB/T 7725-2004 《房间空气调节器》： 中国国家标准，详细规定了房间空调器的试验方法，其中包含了对热泵型空调器制热运行时的除霜试验要求、试验工况、测量项目及性能要求。
2. GB/T 8059 (系列) - 家用制冷器具： 该系列标准（如GB/T 8059.1-2022 家用和类似用途制冷器具第1部分：冷藏箱等）对家用电冰箱、冷柜等的性能测试有规定，涵盖了涉及除霜的储藏温度、化霜性能、耗电量等测试。
3. ISO 5151:2017 《Non-ducted air conditioners and heat pumps — Testing and rating for performance》： 国际标准，对非风管式空调和热泵的性能测试进行了规定，包含制热模式下的除霜试验方法和要求。
4. AHRI 210/240-2023 《Performance Rating of Unitary Air-Conditioning & Air-Source Heat Pump Equipment》： 美国制冷空调供暖协会标准，是北美地区广泛认可的标准，对单元式空调和空气源热泵的除霜试验有详细规定。
5. EN 14511:2018 《Air conditioners, liquid chilling packages and heat pumps for space heating and cooling and process chillers, with electrically driven compressors》： 欧洲标准，规定了含除霜在内的电动压缩机驱动的空调、热泵等的测试方法。
6. JIS C 9612:2013 《房间空气调节器》： 日本工业标准，同样对空调热泵的除霜试验有要求。
7. 特定产品/行业标准： 某些特定设备（如商用冷柜、汽车空调）或行业（如冷链物流）还会有更具体的除霜检测规范。