歐洲空調能效計算影響分析及改善

賀世權 賀世權 張憲強 楊文鈞

【摘 要】歐洲新能耗標準采用季節能效比和季節能效系數對制冷制熱性能進行評價，計算值涉及不同工況、不同負荷下的能效，影響因素也隨之增多。本文探討了季節能效計算中的不同影響因素，并提出改善方法，為滿足新能耗標準空調的新品開發提供了有效參考。

【關鍵詞】能耗標準 季節能效比 季節能效系數

【中圖分類號】TU831.3【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0514-01

1 引言

隨著全球變暖問題日益突出，歐盟發布了新能源戰略計劃。在標準工況下測得的EER、COP已不再作為衡量空調節能與否的唯一標準。歐洲標準委員會于2012年1月14號正式通過EN 14825：2012新能耗標準。選擇具有代表性的房間負荷，在不同工況、不同運行時間條件下來確定季節能效比（SEER）和季節能效系數（SCOP），以便更好的評價樣機的制冷、制熱性能。歐洲新能耗標準的實施對產品開發也提出了更高的要求，要綜合考慮不同房間負荷能效影響因素，以提升樣機的季節能效比和季節能效系數。本文以12K變頻空調為例進行分析，制冷設計能力3500W，SEER5.1，SCOP3.4。

2 制冷能效影響因素分析

2.1 制冷測試工況及負荷

新歐標制冷分為A、B、C、D 四個測試工況，每個測試工況對應不同負荷要求，如表1所示。

2.2 制冷SEER計算公式（4）

3 制冷能效改善

從式（1）和（2）中可以看出，影響SEER值的因素有很多。由于HTO 、HSB、HCK、HCE和HOFF運行時間參數均為定值，PCK和POFF均為0，對于SEER計算值沒有改善意義。

3.1 PTO、PSB改善分析

PTO、PSB對SEER的影響如表5所示，降低感溫器OFF和待機功率都能有效提高SEER值，由于感溫器OFF時的功率主要為內電機功率，提高電機的效率和適當降低內機轉速，都可以降低電機功率，達到降低感溫器OFF功率。改變電腦板控制方式，關閉待機時一些部件功耗，可以降低待機功率。

3.2 SEERon改善分析

SEERon計算涉及四個工況，即A、B、C、D工況，室外溫度分別為35°C、30°C、25°C和20°C，負荷分別為100%、74%、47%和21%。運行時間分別為 13h、63h、178h和225h。由式3看出，SEER受以上4工況的負荷、運行時間及EERPL（B，C，D）影響，EERPL（B，C，D）又受到Cd系數和CR系數影響。從（3）式分析，A工況為滿負荷，但運行時間只有13h，計算SEER比重較少；B工況運行時間雖然較短，但74%的負荷較大； C工況運行負荷較少，但時間較長；D工況運行時間最長，但在壓縮機最低頻率運行下的能力也會超出工況所要求的負荷，即CR較小，從式4看出，會降低EERPL。故B、C工況就成為影響較大的工況。

3.2.1 風速控制

C、D工況負荷、室外工況溫度較低，壓縮機運行頻率較低，整機的功率也較低，尤其當電機為直流電機時，電機功率對EER的影響很大。在C工況下，12K樣機不同外機風速對整機能力、能效的影響，外電機為直流電機。

3.2.2 過熱度控制

C、D工況下，頻率較低，冷媒流量較少，相比A、B工況所需要的過熱度也應加大。12K樣機節流控制方式為膨脹閥，過熱度為回氣與內盤管差。

4 制熱能效影響因素分析

4.1 制熱測試工況及負荷

新歐標制熱分為三個區域，即平均（Average）、較冷（Colder）、較熱（Warmer），以平均區域為例，有A、B、C、D四個測試工況，另有滿負荷TOL對應工況及制熱需求平衡時Tbivalent對應工況。

4.2 制熱SCOP計算公式（7）

由式知道，當Ph（Tj）不能滿足時會以電加熱進行補償，由于電加熱能效小，故實際測試中能力應適當大于所需要的負荷，以免影響SCOP值，從標準還可以查出，對應A、B、C、D工況的連續運行時間分別為24h、320h、326h和169h。由表10中的部分負荷可知，B工況對SCOP的影響較大。

5 制熱能效改善

由于C、D工況下的負荷與制冷C、D工況的負荷情況類似，其風速、過冷度的控制也相近。在A、B工況下由于可能不能滿足取穩態下的能力能效值，需要取周期下的能力能效值。內機風速、除霜周期等因素將會對能效有較大影響。

6 結論

隨著新歐洲能耗標準的實施，能效計算方式的發生很大的改變，涉及到的影響因素也增加很多，如何提高樣機季節能效比已經成為重要研究課題，本文對季節能效比的提升因素分析僅僅為一方面。壓縮機運行頻率范圍、節流方式等因素對整機季節能效比影響都很重要，對于空調性能的評價也不僅限于季節能效比。

參考文獻

[1] 彥啟森.制冷技術及其應用.北京：中國建筑工業出版社，2006

[2] EN14511-1：2011、EN14511-2：2011、EN14511-3：2011

[3] European Committee for Standardization，EN14825：2012：E，March 2012

[4] 郭慶堂.實用制冷工程設計手冊.北京：中國建筑工業出版社，1996