10.2 Сертификация показателя "Эффективность системы подогрева помещений"
При сертификации показателя эффективности подогрева помещения оценивают следующие параметры:
· максимальный перепад температур в помещении относительно наружной при максимально отрицательной наружной температуре Dtmax, заданной ТУ, оС;
· время достижения заданной температуры воздуха в помещении при заданной ТУ наружной температуре t, мин;
· точность поддержания температуры воздуха в помещении, ± Dt, 0С.
Время достижения заданной температуры определяют при включении системы отопления на максимальную мощность при испытаниях на стоянке.
Эффективность системы отопления измеряют в диапазоне отрицательных наружных температур и заданной постоянной скорости движения объекта:
· для локомотивов и МВПС с конструкционной скоростью;
· для самоходного СПС с конструкционной скоростью и на стоянке;
· для несамоходного СПС – на стоянке.
В случае невозможности проведения испытаний при конструкционной скорости допускается проводить испытания при другой постоянной скорости с последующим расчетом на условия, заданные ТУ.
Окна и двери в помещении должны быть закрыты, устройство подачи наружного воздуха должно работать с номинальной производительностью, а скорость ветра не должна превышать 7 м/с.
В случае жидкостной системы отопления объекта температура охлаждающей жидкости двигателя должна поддерживаться на уровне, предусмотренном ТУ.
Система отопления должна быть включена на максимальную производительность. При отрицательных наружных температурах, близких к 0оС, допускается проводить испытания на частичной мощности системы отопления. Полученный результат пересчитывают.
Приняты следующие показатели оценки сертифицируемого параметра:
· температура наружного воздуха в одной точке на уровне нижней кромки окна помещения, оС;
· температура воздуха в помещении на уровне 1,5 м от пола, оС:
¾ в кабине – в одной точке в центре (рис. 10.1);
¾ в помещениях, площадью от 5 до 10 м2 – в 2-4 точках (рис. 10.1);
¾ в салоне вагона – в шести точках (рис. 10.2);
· скорость ветра снаружи на уровне 1,5 м от земли на открытом пространстве, м/с;
· скорость движения транспортного средства, км/ч;
· время нагрева до заданной температуры, мин.
Точность приборов должна быть не хуже:
Параметр | Прибор | Погрешность |
Температуру воздуха | Цифровой или аналоговый термометр | не более 0,50С |
Скорость движения объекта | Штатный скоростемер | ±5 км/ч |
Скорость ветра | Анемометр | ±0,3 м/с |
Время | Секундомер | ±1 с |
Средства измерения должны быть поверены в установленном порядке и иметь действующие свидетельства о поверке.
Порядок проведения испытаний
1. Определение времени достижения заданной температуры выполняют в следующей последовательности:
· закрывают окна, двери и другие вентиляционные проемы (в т.ч. закрывают дефлекторы и перекрывают подачу наружного воздуха системой принудительной вентиляции);
· включают систему отопления на максимальную мощность;
· фиксируют время включения системы отопления и время достижения заданной нормируемой температуры в помещении.
2. Определение эффективности системы отопления проводят в следующем порядке:
· измеряют скорость ветра;
· устанавливают постоянную производительность системы отопления и фиксируют положение переключателя (максимальная/минимальная, I, II и т.д. ступени);
· в случае испытаний системы отопления, использующей тепло дизеля, устанавливают постоянный тепловой режим дизеля в соответствии с ТУ;
· устанавливают постоянную скорость движения испытуемого объекта в соответствии;
· измеряют температуру воздуха в помещении в заданных точках;
· зачетное измерение температур воздуха проводят через 3 ч после включения системы отопления не менее 3–х раз через 15 мин. В случае открывания окон или дверей по технологическим причинам измерение температур проводят через 15 минут после закрывания проемов.
Обработка результатов.
По полученным результатам строят зависимость (рис.10.3):
Dt = f (tн),
где Dt= tвн – tн , оС; tвн – средняя температура в помещении, оС
tвн =
,где ti и tj – температуры воздуха в точках измерения; n – количество точек измерений по площади помещения; m – количество циклов испытаний, m =3; tн – наружная температура, оС.
Рис. 10.3 Зависимость перепада температур в кабине относительно наружной от наружной
Перепад температур в помещении является линейной функцией наружной температуры, параметры которой устанавливаются методом наименьших квадратов (МНК) в виде:
где y – перепад температур воздуха Dt в помещении относительно наружной, оС; x – температура наружного воздуха tн, оС; m – угол наклона функции к оси абсцисс, ; c – значение функции при наружной температуре 0оС.
; = ,где n – количество измерений при различных наружных температурах, порядковый номер измерения (цикла); i – i-ое измерение.
По полученной зависимости вычисляют перепад температур при наружной температуре, заданной ТУ.
Точностью поддержания температуры воздуха в помещении °С является отклонение от средней температуры за период измерения:
где tmax, tmin – максимальная и минимальная температура в одной точке (геометрический центр помещения) на высоте 1,5 м от пола.
Полученные результаты заносят в табл. П3, которая является приложением к протоколу испытаний.
Расчет погрешности измерений
Оценку погрешности испытаний производят в соответствии с выражением:
р(Y1 – dy < Y < Y2 + dy) =0,95
т.е. р(Dt1–d(Dt)< Dt< Dt2+d(Dt)=0,95,
где p=0,95 – уровень достоверности полученного результата;
dy= d(Dt) – доверительный интервал:
где Dy – среднеквадратическая погрешность результата; Dm, Dc – среднеквадратическая погрешность коэффициентов уравнения; ta,n–1 – коэффициент Стьюдента, который зависит от объема выборки (n) и заданной доверительной вероятности p= 1–a;
где yi – значение функции в i–той точке.
Допустимая погрешность испытаний составляет ±3,5оС.
10.3 Сертификация показателя "Эффективность системы охлаждения помещений"
При сертификации показателя эффективности охлаждения помещения оценивают следующие параметры[3]:
· максимальный перепад температур в помещении относительно наружной при максимально положительной наружной температуре, заданной ТУ, DtТУ, оС;
· время достижения заданной температуры воздуха в помещении при заданной ТУ наружной температуре, tТУ, мин;
· точность поддержания температуры воздуха в помещении, ± Dt, 0С.
Перечисленные параметры определяются в следующих режимах:
· систему вентиляции вагона испытывают без нагрузки и пассажиров.
· систему охлаждения испытывают на стоянке.
· систему вентиляции испытывают в движении с эксплуатационными скоростями.
Испытания проводят при температурах наружного воздуха выше плюс 20оС в период максимальной солнечной радиации (12–16 ч местного времени) в отсутствие облачности и осадков.
В процессе испытаний измеряют следующие показатели вне зоны прямого попадания солнечной радиации:
· температура воздуха, оС:
¾ снаружи в тени вблизи объекта испытаний на уровне 1,5 м от поверхности земли;
¾ в кабине в 2-х точках на уровне 1,5 м от пола (рис. 10.6);
а) кабина машиниста
Рис. 10.6 Места установки датчиков температуры воздухав помещениях
¾ в служебном помещении в 2–4 точках на уровне 1500 мм от пола (рис. 10.6);
¾ в салоне в 3–х поясах слева и справа на уровне 1500 мм от пола (рис. 10.7).
· скорость воздуха снаружи вблизи объекта испытаний на уровне 1,5 м от поверхности земли, м/с.