本文結合高低溫試驗箱的技術參數(shù)和工作原理，對高低溫試驗箱的能效提岀了具體、切實可行的測試方法，將為高低溫試驗箱的能效評價提供幫助。

高低溫試驗箱

1、概述

高低溫試驗箱是指一種溫度可調節(jié)的密閉箱體或空間，其中某部分能滿足規(guī)定的試驗條件。用于工業(yè)和檢測用，提供高溫、低溫或者高低溫交變的試驗條件，應用領域主要為電子電工汽車摩托、航空航天、船舶兵器等相關產(chǎn)品的零部件及材料的試驗，是最常見的種環(huán)境試驗箱。

高低溫試驗箱的高溫控制都是通過發(fā)熱管加熱箱體，控制溫度則有程序控制。為達到快速的升溫速率和較高箱體溫度，一般是通過增加加熱電熱絲數(shù)量和提高溫控軟件控制性能。

高低溫試驗箱的制冷系統(tǒng)基本采用壓縮機制冷或者液氮制冷，為達到快速的降溫速率和較低箱體溫度，一般是通過增加制冷功率實現(xiàn)。

目前，國內沒有高低溫試驗箱設備的能效測試方法及評價方面的相關標準，導致設備生產(chǎn)商只關注產(chǎn)品的應用性能，而忽略了設備能效，在使用中造成大量不必要的能源損耗。全國在用高低溫試驗箱超過五萬臺，每年耗電量超過10億度電，是一種耗電量很大的試驗設備。

因此，開展高低溫試驗箱能效評價方法方面的研究，具有十分重要的意義。

高低溫試驗箱示意圖

2、高低溫試驗箱常見參數(shù)

高低溫試驗箱可實現(xiàn)高溫、低溫、交變等狀態(tài)，高溫參數(shù)有125°C、155°C、175°C、200°C等規(guī)格，低溫參數(shù)-40℃、-55°C、-65°等規(guī)格，升降溫速率則有1°C/min、3℃/min、5°C/min，其中以1°C/min的最為常見。

3、能效測試方法

結合高低溫試驗箱的工作參數(shù)工作原理等，為全面評價高低溫試驗箱的能效，主要從以下幾個方面進行能效測試方法的設計:

3.1基本思路

高低溫試驗箱必須滿足GB/T10592-2008《高低溫試驗箱技術要求》的相關要求，才有必要進行能效的測試。試驗箱內腔的總容積分為若干易于測量的簡單幾何形狀測量得出試驗箱的工作室容積。試驗箱的參數(shù)各異，容積大小，溫度參數(shù)，升降溫速率都不相同，這給高低溫試驗箱的能效測試方法增加了難度，為此，先對應用最為廣泛的工作室容積不大于5m³、溫度變化速率不大于5°C/min試驗箱開展能效測試方法的研究。

試驗之前，按照高低溫試驗箱使用說明書的要求完成附件的安裝與連接，配置有測試孔的試驗箱采用附帶的塞子保持測試孔密封，試驗箱門保持完全關閉狀態(tài)，連續(xù)通電的除霜功能保持開通狀態(tài)，自動通電的除霜功能保持自動狀態(tài)；手動控制的除霜功能、照明等保持斷開狀態(tài)，將試驗箱置于規(guī)定測試條件下預置至少2h，使試驗箱內幾何中心點溫度與環(huán)境溫度一致。

試驗期間，測試區(qū)域無強制對流空氣，環(huán)溫度應保持在23℃±2℃，垂直方向的溫度梯度不超過2℃/m相對濕度<85%，大氣壓力保持80kPa～106kPa范圍內。環(huán)境溫度是指距試驗箱邊壁1m、距地面1m處的測試點測得的溫度，環(huán)境溫度不應受到試驗箱出氣口溫度的影響。試驗電壓保持在額定電壓的1±3%范圍內額定頻率保持在1±1%范圍內，試驗設備的供水需符合工業(yè)用水標準要求，溫度保持在28±1℃，水壓保持在0.2MPa±0.05MPa范圍內。

高低溫試驗箱的能效測試，包括箱內保持在低溫情況下的恒溫試驗，箱內保持在常溫情況下的恒溫試驗，箱內保持在高溫情況下的恒溫試驗，升溫試驗，降溫試驗以及熱載能力試驗共六個方面。

3.2低溫狀態(tài)下的恒溫試驗

高低溫試驗箱處于空載狀態(tài)，箱內溫度恒定在-55°C，測試箱體工作h的耗電量，計算單位容積條件下的耗電量。當箱體的最低溫度達不到-55℃時，試驗箱的測試溫度設置為-25°。

3.3常溫狀態(tài)下的恒溫試驗

高低溫試驗箱處于空載狀態(tài)，箱內溫度恒定在25°C，測試箱體工作1h的耗電量，計算單位容積條件下的耗電量。

3.4高溫狀態(tài)下的恒溫試驗

高低溫試驗箱處于空載狀態(tài)，箱內溫度恒定在125°C，測試箱體工作1h的耗電量，計算單位容積條件下的耗電量。

3.5升溫試驗

高低溫試驗箱處于空載狀態(tài)，幾何中心點溫度達到25°C后，穩(wěn)定運行2h，然后以最大溫度變化速率升溫到最高極限溫度，記錄從25℃至125℃區(qū)間內的耗電量，計算單位容積條件下的耗電量。

3.6降溫試驗

高低溫試驗箱處于空載狀態(tài)，幾何中心點溫度達到25℃后，穩(wěn)定運行2h，然后以最大溫度變化速率降溫到最低極限溫度，記錄從25℃至-55℃區(qū)間內的耗電量，計算單位容積條件下的耗電量。當箱體的最低溫度達不到-55°時，記錄從25℃至-25℃區(qū)間內的耗電量。

3.7熱載能力試驗

在試驗箱中心位置放置一個輸入功率可調的阻性電熱元件，試驗箱在達到-55℃(箱體的最低溫度達不到-55°時，取-25°)，溫度后穩(wěn)定運行2h，監(jiān)控試驗箱加熱功率及試驗箱示值溫度，接通阻性電熱元件，并調節(jié)其輸入功率，直至試驗箱加熱功率為零且示值溫度穩(wěn)定在設定溫度的±0.5℃范圍內，測試阻性電熱元件的輸入功率值。

高低溫試驗箱內箱示意圖

4、結論

本文結合高低溫試驗箱產(chǎn)品特點，提出了具體的能效測試方法，可供評價高低溫試驗箱的機構企業(yè)提供借鑒，為高低溫試驗箱行業(yè)的健康發(fā)展帶來積極的作用。