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1、第第 2 2 章章 空调热泵产品的相关标准空调热泵产品的相关标准2.12.1 引言引言2.1.12.1.1 标准的定义标准的定义11983 年我国颁布的国家标准 GB3935.1-83 标准化基本术语第一部分中对“标准”的定义是：“标准是对重复性事物和概念所做的统一规定。它以科学、技术和实践经验和综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。”。在 2000 年发布的 GB/T1.1-2000标准化工作指南第 1 部分：标准化和相关活动的通用词汇中将“标准”定义为：“为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特
2、性文件。该文件经协商一致制定并经一个公认机构的批准。2”在该定义后有如下一条附注：“标准宜以科学、技术和经验的综合成果为基础，以促进最佳的共同效益为目的。”国际标准化组织（ISO）的标准化原理委员会（STACO）一直致力于标准化概念的研究，以“指南”的形式给“标准”的定义作出统一规定：“标准是由一个公认的机构制定和批准的文件。它对活动或活动的结果规定了规则、导则或特殊值，供共同和反复使用，以实现在预定领域内最佳秩序的效果。”2.1.22.1.2 标准的意义标准的意义国际标准化组织标准化原理研究常设委员会(STACO)认为标准化的主要目的是：在生产和贸易方面，全面地节约人力、材料、动力等；在商品
3、和服务质量方面，保护消费者的利益；保护安全、健康及生命；为有关各方提供表达手段。根据我国的具体情况，标准化的目的和作用表现为下述五个方面3：（1）标准化是生产社会化和管理现代化的重要技术基础；（2）标准化是提高产品质量、保护人体健康、保障人身财产安全、维护消费者合法权益的重要手段；（3）标准化是发展市场经济，促进贸易交流的技术纽带；（4）标准化是构架现代技术发展的平台和通道，也是现代技术竞争的关键；（5）标准化是合理利用资源、节约能源的重要手段。2.1.32.1.3 标准的分类标准的分类由于标准种类极其繁多，可以根据不同的目的，从不同角度对标准进行分类，比较通行的方法有三种，即标准约束性分类法
4、、标准性质分类法、标准层次分类法4。（1 1）按标准的约束性分类按标准的约束性分类按照标准的约束性，可分为强制性标准强制性标准和推荐性标准推荐性标准。根据中华人民共和国标准化法的规定，“保障人体健康、人身财产安全的标准和法律及行政法规规定强制执行的标准是强制性标准，其他标准是推荐性标准”。（2 2）按标准的性质分类按标准的性质分类标准按其性质一般分为三类：a a技术标准技术标准。是对标准化领域中需要协调统一的技术事项所制定的标准。主要包括基础标准、产品标准、方法标准、安全标准、卫生标准和环保标准等。热泵产品相关的标准主要属于此类。b b管理标准管理标准。是对标准化领域中需要协调统一的管理事项所
5、制定的标准。“管理事项”主要指在营销、采购、设计、工艺、生产、检验、能源、安全、卫生。环保等管理中与实施技术标准有关的重复性事物和概念。管理标准主要包括各种技术管理标准、生产管理标准、营销管理标准、劳动组织管理标准以及安全、卫生、环保、能源等方面的管理标准。c c工作标准工作标准。是对标准化领域中需要协调统一的工作事项所制定的标准。“工作事项”主要是指在执行相应技术标准与管理标准时，与工作岗位的职责、岗位人员的基本技能、工作内容、要求与方法、检查与考核等有关的重复性事物和概念。工作标准主要包括通用工作标准、分类工作标准和工作程序标准。（3 3）按标准的层次分类按标准的层次分类从世界范围来看，按
6、标准层次基本可分为五类：国际标准，区域标准，国家标准，行业标准和企业标准。在我国，中华人民共和国标准化法将标准分为国家标准、行业标准、地方标准、企业标准四级。a a 国际标准国际标准。由国际标准化组织或国际标准组织通过并公布开发布的标准，称为国际标准。该类标准由国际标准化组织或国际标准组织的技术委员会起草，发布后世界范围内适用，作为世界各国进行贸易和技术交流的基本准则和统一要求。当前，国际标准制定者是指“国际标准化组织”（ISO）、“国际电工委员会”（IEC）和“国际电信联盟”（ITU）；以及ISO 确认并公布的其他国际标准组织，例如：“国际计量局”（BI-PM）、“世界卫生组织”（WTO）和
7、“世界气象组织”（WMO）等。b b区域标准区域标准。由区域标准化组织或区域标准组织通过并公开发布的标准，称为区域标准。这里的区域组织是仅指向世界特定地理、政治或经济范围内的有关国家标准化机构开放的标准化组织，例如“欧洲标准化委员会”（CEN）、“泛美标准委员会”（COPANT）和“太平洋地区标准会议”（PASC）等。这种标准在区域范围内有关国家通用。c c国家标准国家标准。由国家标准机构通过并公开发布的标准，称为国家标准；例如：“美国国家标准学会标准”（ANSI）、“日本工业标准”（JIS）和“赞比亚标准”（ZC）等。对我国而言，是指由国务院标准化行政主管部门组织制定，并对全国国发经济和技术
8、发展以及建设创新型国家有重大意义，必须在全国范围内统一的标准，称为中华人民共和国国家标准（GB）。d d行业标准行业标准。在国家的某个行业通过并公开发布的标准，称为行业标准。对我国而言，是指当没有国家标准而又需在全国某个行业范围内统一的技术要求，可以制定行业标准（含标准样品的制作）。e e地方标准地方标准。在国家的某个地区通过并公开发布的标准，称为地方标准。对我国而言，是指当没有国家标准和行业标准而又需要在省、自治区、直辖市范围内统一的下列要求，可以制定标准（含标准样品的制作）。f f企业标准企业标准。对企业范围内需要协调、统一的技术要求、管理要求和工作要求所制定的标准，称为企业标准。企业标准
9、是企业科学管理的基础，也是企业新产品开发、组织生产和经营活动的依据。2.1.42.1.4 小结小结本节对标准的定义、意义和分类进行了简要的阐述，热泵产品相关的标准同样具有这些属性。本章将针对热泵设计、生产、应用过程中所遵循的标准进行归纳总结，包括国家标准、行业标准、企业标准和国外标准，以了解我国企业执行标准的状况，以及在执行标准中存在的问题，为今后标准的制修订工作提供一手调研资料。2.22.2 空调热泵产品的国家标准空调热泵产品的国家标准2.2.12.2.1 标准体系标准体系一定范围内的标准按其内在联系形成的科学的有机整体，称为标准体系。也可以说标准体系是一种由标准组成的系统。经过几十年的发展
10、，我国热泵相关的标准体系已基本形成完备的框架。制定我国热泵标准的主要组织有全国冷冻空调标准化技术委员会、全国家用电器标准化技术委员会、全国能源基础与管理标准化技术委员会、机械工业部冷冻设备标准化技术委员会等。对于工业、商业用热泵装置，我国已在基础与综合、安全要求、产品、能效等方面制定了约 30 部国家标准，详见表 2-1。表 2-1工业、商业用热泵相关标准列表1 12 23 34 45 56 67 78 89 9GB/T 9068-1988GB/T 7778-2008GB/T 7941-1987GB/T 10870-2001GB/T 25858-2010GB 9237-2001GB 10891
11、-1989GB 18631-2001GB 25130-2010（1 1）基础与综合）基础与综合采暖通风与空气调节设备噪声声功率级的测定工程法制冷剂编号表示方法和安全性分类制冷装置试验容积式和离心式冷水（热泵）机组性能试验方法精密空调机组性能测试方法（2 2）安全要求）安全要求制冷制热用机械制冷系统安全要求空气处理机组安全要求溴化锂吸收式冷（温）水机组安全要求单元式空气调节机 安全要求蒸汽压缩循环冷水（热泵）机组 安全要求（3 3）热泵产品）热泵产品1111GB/T 17758-20101212GB/T 18362-20081313GB/T 18430.1-20071414GB/T 18836-
12、20021515GB/T 18837-20021616GB/T 19409-20031717GB/T 19569-20041818GB/T 20108-20061919GB/T 21362-20082020GB/T 22069-20082121GB/T 25127.1-20102222GB/T 25857-20102323GB/T 25861-2010单元式空气调节机直燃型溴化锂吸收式冷（温）水机组蒸汽压缩循环冷水（热泵）机组第 1 部分：工业或商业和类似用途的冷水（热泵）机组风管送风式空调（热泵）机组多联式空调（热泵）机组水源热泵机组洁净手术室用空调机低温单元式空调机商业或工业用及类似用途的
13、热泵热水机燃气发动机驱动空调（热泵）机组低环境温度空气源热泵（冷水）机组第 1 部分：工业或商业用及类似用途的热泵（冷水）机组低环境温度空气源多联式空调（热泵）机组蒸汽压缩循环水源高温热泵机组（4 4）能效标准）能效标准2525GB 19576-20042626GB 19577-20042727GB 21454-20082828GB 21455-20082929GB 12021.3-2010单元式空气调节机能源效率限定值及能效等级冷水机组能源效率限定值及能效等级多联式空调（热泵）机组能效限定值及能源效率等级转速可控型房间空气调节器能效限定值及能源效率等级房间空气调节器能源效率限定值及节能评价值
14、1010GB 25131-20102424GB 50366-2005（2009）地源热泵系统工程技术规范2.2.22.2.2 性能评价方法性能评价方法产品性能是指产品具有适合用户要求的物理、化学或技术性能，一般包括产品的功能和质量两个方面。功能是实现产品用户需要的某种行为的能力，而质量是指实现功能的程度和持久性、可靠性的度量。对于热泵装置而言，它的功能就是实现制热，其质量主要是指其热工性能（制热量、能效比、季节能效比等）和可靠性能（安全性和对极端工况环境的适应性等）。热泵装置的性能评价就是确定产品性能检测工况和性能指标、确立性能检测和计算方法、制定产品性能评价标准，以此检测和评价产品性能的全过
15、程。性能指标是产品性能优劣的评判条件，反映了产品的技术水平，故在产品研发、生产等各个环节都需通过试验的方法进行检验。热泵装置的性能指标大致可以分为四类：热工性能指标、噪声指标、可靠性指标、安全性指标。本报告着重介绍各标准中对热泵装置的热工性能的评价方法的规定。热泵装置的热工性能是指其制热量和耗功率与运行工况之间的关系5。在名义工况下设计的热泵装置，需经过试验检验其性能指标是否达到其设计性能指标和达到的程度，此时的性能指标就是名义性能指标。为表征产品安装在实际建筑中的季节运行性能或全年运行性能，可以根据抽象出的建筑负荷模型（建筑负荷与气象参数之间的关系）、设备使用时间（在不同气象参数下的运行时间
16、分布）和设备的变工况性能（实测数据）给出其季节运行性能指标6。（1 1）名义工况及名义性能指标名义工况及名义性能指标在产品设计时，需要给定其设计工况，即名义工况（或称为额定工况），此时空调热泵装置的制冷（热）量称为名义制冷（热）量，所消耗的功率称为名义制冷（热）消耗功率。由第一章表 1-1 可知，空调热泵装置有空气空气热泵、空气水热泵、水空气热泵和水水热泵（“”前为热源侧（冷却侧）介质，“”后为使用侧介质）4 种类型，由于其需求和热源具有类比性，故各类产品的名义工况基本相同。总结各类产品标准中的名义工况789，汇总于表 2-2 中。表 2-2各类空调热泵产品的名义制冷（热）工况热源侧（冷却侧）
17、工况条件制冷制热热源与需求侧设备示意图使用侧工况条件制冷制热进进温度（）30/温度（）745水水流量0.215/流量0.172条条33水kW)kW)水件m/(h件m/(h入入干 球 温 度357干 球 温 度2720口口（）（）空空风风气气湿 球 温 度246湿 球 温 度19/状状（）态态（）注 对于采用蒸发冷凝器的制取冷水或冷风的机组，仅保证湿球温度为 24即可，勿需控制器干球温度；对于采用风冷式冷凝器的机组，仅需控制干球温度为35即可；使用侧冷冻水的流量按每“kW”名义制冷量确定，制热量测试时，使用侧的水流量保持不变；热源侧为水介质时的产品主要是水源热泵产品，由于水源温度不同，其制冷与制
18、热时的水温取值不同，详细内容参见GB/T 19409水源热泵机组。热泵装置的在名义工况下的性能指标一般为三类：制热量heating capacity、制热消耗功率heating power input和制热性能系数 COP（coefficient ofperformance）。在名义工况下测试的性能参数就是热泵装置的名义性能指标。现阶段，我国国家标准中，采用名义性能指标的标准有 GB/T 7725-2004房间空气调节器（针对定频空调器时）、GB/T 18362-2008直燃型溴化锂吸收式冷（温）水机组、GB/T 18836-2002风管送风式空调（热泵）机组、GB/T 19409-2003水
19、源热泵机组、GB/T 21362-2008商业或工业用及类似用途的热泵热水机、GB/T 25861-2010蒸气压缩循环水源高温热泵机组等。其他标准均采用季节性能指标，或者同时采用名义性能指标和季节性能指标。（2 2）季节性能评价指标季节性能评价指标为体现空调热泵产品在实际建筑和工艺条件下的运行性能，国际上已形成共识，即采用季节性能指标来评价空调热泵产品的性能。目前，我国热泵相关标准中，根据表述形式和计算方法不同，季节性能指标主要有制热季节能效比 HSPF（heating seasonal performance factor）和制热综合部分负荷性能系数 IPLV(H)（integrated
20、part load value）两种。GB/T 17758单元式空气调节机、GB/T 22069-2008燃气发动机驱动空调（热泵）机组等标准中采用制热季节能效比（HSPF）；GB/T 18430.1-2007蒸气压缩循环冷水热泵机组 第 1 部分：工业或商业用及类似用途的冷水（热泵）机组、GB/T 18837-2002多联式空调（热泵）机组等标准中采用综合部分负荷性能系数（IPLV）。制热季节能效比制热季节能效比（HSPFHSPF）：在制热季节中，热泵机组进行制热运行时向室内送入的热量总和与消耗的电量总和之比。按照公式（2-1）进行计算：HSPF HSTL/HSEC（2-1）其中：制热季节总
21、负荷（HSTL），按下列公式计算HSTL BLh(tj)njj131（2-2）BLh(tj)：是温度为tj是的建筑负荷。nj：制热季节中需要制热的各个温度的发生时间。j：温度区分，1,2,3，n。制热季节耗电量（HSEC），按下式计算。（2-3）及依据各外气温度 tj 领域及各个运转领域所制定的计算值或固定值，分别是补热耗电量和热泵运行耗电量。综合部分负荷性能系数综合部分负荷性能系数（IPLVIPLV）：用一个单一数值表示空调机的部分负荷效率指标,基于规定的工况下空调热泵机组部分负荷的 EER,按机组在各种负荷下运行时间的加权因素,通过公式(2-4)8或者公式（2-5）10获得。IPLV=aA
22、+bB+cC+dD（2-4）式中，A,B,C,D分别表示空调机在 100%、75%、50%和25%负荷率时的 EER（W/W），其部分负荷百分数是以名义制冷量（明示值）为基准进行计算的。a,b,c,d不同负荷率所对应的权重系数。IPLV(H)=(PLF1-PLF2)*(COP1+COP2)/2+(PLF2-PLF3)*(COP2+COP3)/2+(PLF3-PLF4)*(COP3+COP4)/2+PLF4*COP4(2-5)式中，PLF1,PLF2,PLF3,PLF4由图 2-1 确定部分负荷名义工况下 100%、（7510）%、（5010）%和（2510）%负荷率时的部分负荷系数；COP1、
23、COP2、COP3、COP4部分负荷名义工况下 100%、（7510）%、（5010）%和（2510）%负荷率时的 EER。图 2-1GB/T 18837-2002给出的部分负荷系数曲线2.2.32.2.3 测试方法测试方法各种热工性能指标是以实验室的测试数据为基准直接或间接（计算）给出的，因此，测量装置（又称试验装置）是产品性能评价的“仪表”，故在产品研发过程中的型式检验、制造过程中的抽样检验和产品销售过程中的性能监督（抽样）检验过程中都将用到。此外，在有温湿度要求条件下的可靠性指标也是在热工性能测量装置上完成的。测量装置是基于其测试原理和方法而建立的，故不同的测试原理具有不同的测量装置。在
24、热泵装置性能测试中，需主要测量各种工况下产品的制热量（输出参数）和耗电量（输入参数），进而计算其性能系数 COP，或按照一定的方法和步骤计算出装置的性能季节性能指标，如制热季节能效比 HSPF 等。由于耗电量测量技术非常成熟，故这里勿需赘述，本节将重点介绍空调热泵装置的制冷量和制热量的测量原理及其装置。虽然空调热泵装置的种类繁多（参见第一章表 1-1），但其制冷量和制热量均可从制冷剂侧、使用侧（或热源侧）被处理介质（水、空气等）的参数变化入手进行测量。按照测量介质的不同，空调热泵装置的制冷（热）量的测试方法主要有制冷剂流量计法、水侧量热计法和空气侧量热计法。在现有产品标准中，详细地规定了各种产
25、品的热工性能试验方法，如 GB/T17758-2010单元式空调机、GB/T 7725-2004房间空气调节器。（1 1）制冷剂流量计法制冷剂流量计法制冷剂流量计法是指根据制冷剂比焓的变化量和质量流量确定空调热泵装置制冷（热）量的方法，其基本原理由公式（2-6）和图 2-2（图（a）中点画线方框内）所示。Qe Mr(hr2 hr1)（2-6）式中，Qe使用侧换热器的换热量，即制冷量或制热量，W；Mr制冷（热泵）循环中的制冷剂质量流量，kg/s；hr1，hr2使用侧换热器制冷剂出口与进口的比焓，J/kg。试验装置p2,t2lg p241p13p4,t44p1,t111p22h（a）（b）图 2-
26、2制冷剂流量计法制冷量测量原理(a)试验台结构；（b）制冷循环压焓图制冷剂流量计法是通过制冷剂侧测量出的、从使用侧换热器输出的冷（热）量，然而在实际空调热泵装置中，换热器风扇消耗的电能将以热能方式进入制冷量或制热量中，计算时必须予以考虑。积算式流量计测量出的流量为液态制冷剂的体积流量 Vr，故还需当地温度和压力确定其液体密度，进而换算出质量流量 Mr。此外，由于所测流体是制冷剂和润滑油的混合物，故在试验结束时，还需从空调（热泵）机中取出制冷剂-油混合液样品，测量其含油百分比，以确定制冷（热泵）循环中制冷剂的实际流量。基于上述分析，热泵装置的实测制热量应为：Qcs XVr(hr2 hr1)Pcf
27、（2-7）式中，Qcs空调机的实测制冷量，W；X制冷剂与制冷剂-油混合物的重量比；Vr热泵循环中制冷剂-油混合物的体积流量，m3/s；液态制冷剂的密度，kg/m3；Pcf向使用侧换热器（冷凝器）输入的风扇功率，W。该方法适用于对制冷剂充注量不敏感、需要在现场连接制冷剂管路的空调热泵装置。由于其试验台建设成本相对较低，故常常在制冷系统试验研究过程中采用。（2 2）水侧量热计法水侧量热计法一些空调热泵装置在使用侧制备的是冷热水（如冷热水机组），其热源侧也有采用水作为介质（如：冷却水、热源水）的设备。该类装置的制冷（热）量可通过对使用侧冷（热）水的流量和温差的测量直接计算得出，也可从热源侧对冷却水（
28、热源水）的流量、温差进行测量，并通过热平衡方程间接计算得出。从使用侧测量制冷（热）量的方法可称为使用侧水量热计法，从热源侧测量的方法可称为热源侧水量热计法。水侧量热计法是测量冷热水机组制冷（热）量的主要方法，也可作为水冷式单元式空调机的可行方法。a)a)使用侧水量热计法使用侧水量热计法对于制取冷、热水的空调热泵装置（无论是水冷式还是风冷式），从使用侧直接测量制冷量和制热量是常用方法。图 2-3 示出了风冷式冷热水机组在使用侧测量制冷（热）量的测量原理。在冷（热）水管路上设置水流量调节阀和测试仪表，通过调节阀调节水流量达到工况要求，并在进出机组的水管上设置温度测量仪表，通过公式计算装置输出的制冷
29、量和制热量。其中，制热量通过公式（2-8）计算。风冷式冷热水机组试验装置tw2Mwtw1图 2-3使用侧水量热计法Qc Mwcpw(tw2tw1)（2-8）式中，Qc空调热泵装置的制热量，W；Mw热水的质量流量，kg/s；cpw热水的比热，J/(kg)；tw1，tw2进、出空调热泵装置的热水温度，。b)b)热源侧水量热计法热源侧水量热计法对于制取冷热风的水冷型单元式空调机等水冷式空调热泵装置，不仅可以从使用侧（室内侧）的空气状态变化测量出制冷（热）量，还可从热源侧利用水量热计法进行测定，其测量原理如图 2-4。水冷型单元式空调机试验装置tw2Mwtw1图 2-4水冷型单元式空调机的热源侧水量热
30、计法由于热源侧水量热计法测量的是释放到冷却水中的冷凝负荷（制冷时）或从水源中取出的热量（制热时），故必须根据能量守恒原理，从冷凝负荷中减去（或在提取热量中加上）压缩机的输入功率，才能得到装置的制冷（热）热量。故，热泵装置制热量的计算公式为Qc Mwcpw(tw1tw2)Pin（2-9）式中，Qc热泵装置的制热量，W；Mw热源水的质量流量，kg/s；cpw热源水的比热，J/(kg)；tw1，tw2进、出热泵装置的热源水温度，；Pin热泵装置的总输入功率，W。为保证测量精度，水侧量热计法适用于换热器采用了保温措施（漏热量小）的装置，但在热源侧水量热计法中应用了空调热泵装置的总输入功率，故其不适用于
31、压缩机与室外气流进行通风的空调热泵装置，否则误差过大。（3 3）空气侧量热计法空气侧量热计法在空调热泵装置的热工性能测试时必须在所要求的测试工况下测量其制冷量、制热量、耗电量及其能效指标。对于房间空调器、单元式空调机等制取冷、热风的空调热泵装置，则往往需要从空气侧测量其制冷量和制热量。目前的测试方法主要为空气焓差法、风管热平衡法和房间热平衡法。空气焓差法不仅能够测量其稳态性能，还能测量其动态运行性能，故在产品性能检测711和科学研究中经常使用。风管热平衡法和房间热平衡法只能测量其稳态性能，风管热平衡法虽然存在有一定的原理误差，但因其试验装置的建造成本较低，故较早开始就得到应用12；房间热平衡法
32、的测量精度高，是房间空调器的性能检测方法之一11，特别是当各种方法的测量结果出现争议时，往往用房间热平衡法进行校验。a)a)空气焓差法空气焓差法空气焓差法是通过测定空调机（器）进、出口的空气干、湿球温度（计算其比焓值）和空气流量，确定其制冷量和制热量的方法711。如果对使用侧（室内侧）空气进行测量，则可称为室内侧空气焓差法；若对室外侧空气进行测量，则为室外侧空气焓差法。在实验过程中，可同时对室内、外侧空气进行测定，以校核测量精度。空气焓差法试验装置主要由实验室外围护结构、室内外小室空气处理系统、温湿度采样系统、风量测定装置、测控系统五部分组成，如图 2-5 所示。图 2-5空气焓差法试验装置
33、室内侧空气焓差法室内侧空气焓差法空调机制热运行时，通过室内焓差法测量的制热量的计算公式为Va,icpa(ta2ta1)Qc,i(1d)va式中，Qc,i热泵制热量，W；cpa空气比热，cpa=1 005+1 846d，J/(kgK)；ta1,ta2空调机室内侧进、出口空气的干球温度，；Va,i空调机室内侧换热器的风量，m3/s；va测点处湿空气比容，m3/kg；（2-10）d测点处空气的含湿量，kg/kg（干）。室外侧空气焓差法室外侧空气焓差法室外侧空气焓差法本质上与室内空气焓差法相同，只是制冷时在室外侧测量的是冷凝器释放的冷凝热量，制热时测量的是从室外空气的取热量。因此，利用室外侧空气焓差法
34、测量空调机制冷量和制热量时，必须在测量值中引入空调机的总耗电量。由此可知，基于室外侧空气焓差法测量的空调机总制热量为：Qc,oVa,o(ha3 ha4)Pin(1 d)va（2-11）式中，Qc,o从室外侧测量的总制热量，W；Va,o空调机室外侧换热器的风量，m3/s；ha3,ha4空调机室外侧进、出口空气焓值，J/kg（干）；va测点处湿空气比容，m3/kg；d测点处空气的含湿量，kg/kg（干）。Pin空调机的总输入功率，W。b)b)风管热平衡法风管热平衡法风管热平衡测量的原理在于它利用湿空气的焓湿图（如图 2-6），房间内空气经空调器冷却处理后，再经风管热平衡箱内的电加热升温，在整个过程
35、中湿空气的焓值在发生变化。图 2-6 湿空气焓湿图（示意图）1 点为房间空气的初始状态；2 点为房间空气经空调器冷却后状态；3 点为冷却后的湿空气经电加热升温后的状态在焓湿图中，近似地认为湿空气的等焓线与等湿球温度线重合，测量时只要借用于调整和控制热平衡箱内的电加热功率，使空气的湿球温度 ts1=ts3，空调器制冷量0=qm（h1-h2），电加热功率 P=qm（h3-h2），如果点 1 与点 3 处湿球温度相同，即 ts1=ts3，则 h1=h3，于是0=P，即空调器制冷量的测试值等于风道平衡箱内电加热功率。对应的电加热功率可以通过外接的功率表读得，通过工况稳定后的几个测量值的平均值便知道被测
36、空调器的实际制冷能力。空调器风管热平衡实验室主要由外围保温结构、空气再处理机组、温湿度采样装置、引风系统及电控操作系统等组成，如图 2-7。图 2-7空调器风管热平衡试验室13c)c)房间热平衡法房间热平衡法房间热平衡试验方法的基本原理是，将被测试的设备置于绝热良好的测试室内，向测试室内提供可以测量的热量（通常是电加热量）来抵消被试设备的制冷量，或向测试室提供可以测试的冷量（通常是冷冻水）来抵消被试设备的制热量，以维持测试室内某一要求的温湿度条件。通过测量提供给测试室的热量或冷量来确定被试设备的制冷量或制热量。目前，许多国家的房间空调器国家标准和国际推荐标准规定的试验方法，就是房间热平衡法。试
37、验室的结构如图 2-8 所示。图 2-8房间热平衡法试验室14房间热平衡试验室用绝热隔墙分成两间，即室内侧隔室和量热计室外侧隔室，可同时在试验室的室内侧和室外侧测定空调器的制冷量或者热泵制热量。室内侧和室外侧的热泵制热量可通过公式（2-12）和（2-13）计算。室内侧测定的热泵制热量室内侧测定的热泵制热量：hi=1ci+t+1i-Pi（2-12）式中：hi室内侧测定的热泵制热量（W）；1ci室内侧再处理机组中冷却盘管带走的热量（W）；t由室内侧通过中间隔墙传入室外侧的漏热量（W）；1i室内侧向室外的漏热量（不包括中间隔墙）（W）；Pi室内侧的总输入功率（如照明、辅助装置的电热功率、加湿装置的平
38、衡热等）（W）。室外侧热泵制热量室外侧热泵制热量：ho=Po+Pt+qwo（hw4-hw5）+t+100（2-13）式中：ho室外侧测定的热泵制热量（W），Po室外侧的总输入功率（空调器输入功率除外）（W）；Pt室调器的总输入功率（W）；qwo为维持试验工况，进入室外侧隔室水的质量流量（g/s）；hw4进入室外侧水的焓值，kJ/kg；hw5室外侧凝结水的焓值（高温工况），或结霜的焓值（低温或超低温工况），（kJ/kg）；t由室内侧通过中间墙传入室外侧的漏热量，当隔墙暴露在室内侧的面积等于暴露在室外侧的面积时，t=t，（W）；100除中间隔墙外，通过墙、地板和天花板传入室外侧的漏热量（W）。2.
39、2.42.2.4 能效规定能效规定（1 1）能效标准概况能效标准概况随着社会经济的发展，节能已成为我国能源资源战略的优先领域，节能标准化是全面、系统的重要节能措施，是实现节能战略目标的有效手段。能效标准作为节能标准的重要组成部分，近年来一直是世界各国积极采用的重要节能手段之一。中国能效标准是由国家质量监督检验防疫总局和国家标准化管理委员会颁布，规定产品最小允许能源效率或最大允许耗电量法规性文件。在热泵领域，我国已出台了五部国家能效标准，分别是 GB12021.3-2010房间空气调节器能源效率限定值及节能评价值、GB 19576-2004单元式空气调节机能源效率限定值及能效等级、GB 1957
40、7-2004冷水机组能源效率限定值及能效等级、GB21454-2008多联式空调（热泵）机组能效限定值及能源效率等级和GB21455-2008转速可控型房间空气调节器能效限定值及能源效率等级。这五部标准均是由全国能源基础与管理标准化技术委员会归口。依据能效标准，我国于1998 年开始实施自愿性节能产品认证制度，2005 年开始实施强制性能源效率标识制度。制定和实施强制性能源效率标准已成为我国提高能效、节约能源和保护环境的重要手段和措施，受到了各级主管部门的重视和支持。同时，由于市场竞争的加剧，开发和生产节能型产品，是生产企业扩大市场、增强产品竞争力的有效途径，能效标准成为引导市场、规范市场、促
41、进节能产品市场化的主要工具。在我国工业领域深入实施能效标准，是经济发展的需要，也是市场经济下节能工作的必然选择，具有重要的社会效益和经济效益。（2 2）能效标准实施方法能效标准实施方法在我国，能效标准实施的模式是作为“强制性”国家标准实施，即对选定的条款进行强制性要求，并非全文强制。从“实施日期”来看，中国目前的能效标准属于立即实施的标准，即制定后，立即实施；一般从颁布到实施只有半年的时间。为了适应我国市场经济的客观规律和响应企业的呼声，我国正在尝试开展超前性标准的制定与实施，一般发布四年后生效实施，目的是要给企业一定的调整、改进时间。（3 3）能效标准内容能效标准内容在我国，能效标准属于“最
42、小允许能源性能标准”类型，即在不降低产品的其他特性如质量、安全性能的前提下，对用能产品的能源性能高低提出要求。能效标准主要包含的条文有15：能效（能耗）限定值，强制执行条款，达不到该指标的产品不允许生产和进口；能效等级，将产品分为 5 个等级，1 级表示最节能，5 级是市场准入门槛，依此类推，是我国能效标识制度的实施依据；节能评价值，属于推荐性指标。达到该指标的产品才能成为节能型产品；达到该指标才能申请中国节能产品认证标志；能源效率指标的判定方法、试验方法及检验规则。目前，我国能效标准中，暂未考虑由于单冷型和热泵型产品的结构不同所造成的能效差异。考虑我国家用和商用制冷热泵产品以制冷为主，同时鉴
43、于测试数据的积累限制，在我国能效标准的制定中仅考核制冷工况。随着热泵技术的发展，制热功能将得到进一步应用，适用的低温环境将也得到拓展，并随着实际积累的数据逐渐增多，在以后的能效标准修订中会增加热泵性能的评价指标。a)a)能源效率限定值能源效率限定值能效限定值，即空调（热泵）机组在规定制冷（热）能力试验条件下，某种热工性能指标的最小允许值。现行的五部能效标准，分别对房间空调器、单元式空调机、冷水机组的制冷能效比（EER）、多联机的制冷综合能效比（IPLV（C）、转速可控型房间空气调节器的制冷季节能源消耗效率（SEER）做了限定值要求，详见表 2-37。各种热泵机组的制热工况性能暂未进行规定。参照
44、 GB/T 2828、GB/T 2829 中的产品抽样方案，抽取一台样品，测试产品的能效比；若不满足规定要求，再抽取二台样品，实测值均应满足规定，否则为不合格。表 2-3房间空调器能源效率限定值GB12021.3-2010类型整体式额定制冷量（CC）WCC4500分体式4500CC71007100CC14000能效比（EER）W/W2.903.203.103.00表 2-4单元式空调机（不包括多联机）能源效率限定值GB 19576-2004类型风冷式水冷式表 2-5冷水（热泵）机组能源效率限定值GB 19577-2004类型风冷式或蒸发冷却式水冷式额定制冷量（CC）kWCC5050CCCC52
45、8528CC11631163CC能效比（EER）W/W2.42.63.84.04.2不接风管接风管不接风管接风管能效等级（EER，W/W）2.42.12.82.5表 2-6多联式空调（热泵）机组能效限定值GB 21454-2008名义制冷量（CC）WCC 2800028000CC84000CC 84000制冷综合性能系数（IPLV(C)）W/W2.802.752.70表 2-7转速可控型房间空气调节器能效限定值GB 21454-2008类型分体式额定制冷量（CC）WCC 45004500 CC 71007100 CC 14000制冷季节能源消耗效率（SEER）Wh/Wh3.002.902.80
46、为了企业能有一定的时间进行技术升级和改进，GB 21454-2008多联式空调（热泵）机组能效限定值及能源效率等级和GB 21455-2008转速可控型房间空气调节器能效限定值及能源效率等级 制定了标准颁布 4 年后执行的目标能效限定值，详见表 2-8 和 2-9。表 2-84 年后实施的多联式空调（热泵）机组能效限定值名义制冷量（CC）WCC28 00028 000CC84 000制冷综合性能系数（IPLV(C)）W/W3.203.15CC840003.10表 2-94 年后实施的转速可控型房间空气调节器能效限定值类型额定制冷量（CC）WCC 45004500 CC 71007100 CC
47、14000制冷季节能源消耗效率（SEER）Wh/Wh3.903.603.30分体式b)b)能源效率等级判定能源效率等级判定机组能源效率等级（简称能效等级）是表示机组产品热工性能指标高低差别的一种分级方法，依据机组热工性能指标的大小，分成三个或五个等级，1 级表示性能指标最高，机组最节能。不同的空调（热泵）机组采用不同的热工性能指标对机组进行分级，详见表 2-102-14。表 2-10房间空调器能源效率等级对应的能效比指标（W/W）类型整体式额定制冷量（CC）WCC4500分体式4500CC71007100CC1400013.303.603.503.40能效比（EER）W/W23.103.403
48、.303.2032.903.203.103.00表 2-11单元式空调机（不包括多联机）能源效率等级对应的能效比指标（W/W）能效等级（EER，W/W）类型123453.23.02.82.62.4不接风管风冷式2.92.72.52.32.1接风管3.63.43.23.02.8不接风管水冷式3.33.12.92.72.5接风管表 2-12 冷水（热泵）机组能源效率等级对应的能效比指标（W/W）类型风冷式或蒸发冷却式水冷式额定制冷量（CC）kWCC5050CCCC528528CC11631163CC能效等级（EER，W/W）123453.23.45.05.56.13.03.24.75.15.62.
49、83.04.44.75.12.62.84.14.34.62.42.63.84.04.2表 2-13多联式空调（热泵）机组能源效率等级对应的制冷综合性能系数指标（W/W）名义制冷量（CC）WCC 28 00028 000CC84 000CC 84000能效等级52.802.752.7043.002.952.9033.203.153.1023.403.353.3013.603.553.50表 2-14转速可控型房间空气调节器能源效率等级对应的制冷季节能源消耗效率（SEER）指标（Wh/Wh）类型额定制冷量（CC）WCC 4500分体式4500 CC 71007100 CC 14000能源效率等级5
50、3.002.902.8043.403.203.0033.903.603.3024.504.103.7015.204.704.20c)c)节能评价值节能评价值节能评价值，即空调（热泵）机组在规定的制冷（热）能力试验条件下，达到节能认证所允许的热工性能指标最小值。当房间空调器、单元式空调机、冷水机组、多联式空调（热泵）机组和转速可控型房间空调器的能效比实测值大于或等于表 2-102-14中所对应的产品类型第 2 能效等级所规定的值时，判定该批产品的能源效率指标符合节能型空调机的要求。d)d)能源效率的试验方法能源效率的试验方法各类空调热泵产品能源效率的测试方法按照表 2-15 进行。表 2-15能