王月 蘇東波
(珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070)
歐盟ErP空調(diào)器生態(tài)設(shè)計指令于2012年發(fā)布,要求2013年1月1起,出口到歐盟的額定制冷量在12kW及以下的空調(diào)器,用季節(jié)能效的評價方法代替單工況點(diǎn)能效,即用SEER代替EER,用SCOP代替COP。
本文以某系列出口到歐盟的風(fēng)冷冷風(fēng)式空調(diào)器為測試對象,通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比,總結(jié)了一些提高空調(diào)器的季節(jié)能效比的方法。
季節(jié)能效比計算公式如下:
制冷SEER:
制熱SCOP:
根據(jù)以上公式,我們可以看出,歐盟季節(jié)能效比是由全年的制冷需求除以全年的耗電量得出的,而全年耗電量由兩個部分組成:空調(diào)器運(yùn)行時的全年耗電量和空調(diào)器不運(yùn)行時(待機(jī)、關(guān)機(jī)等)的全年耗電量。其中重點(diǎn)部分是在空調(diào)器運(yùn)行時的全年耗電量。
空調(diào)器運(yùn)行時的全年耗電量是通過測試特定溫度和特定頻率下的EER,插值出全部溫度下的EER,分別乘以該溫度的全年發(fā)生時間計算得出。特定溫度包括室外20℃、25℃、30℃、35℃。
分別將20℃、25℃、30℃、35℃測得的EER提高10%,計算SEER值如表1。
分別設(shè)定PSB為1W、4W、8W,計算SEER值如表2。
表1
表2
表3
分別設(shè)定PTO為0W、20W、40W,計算SEER值如表3。
Tbiv為空調(diào)器100%熱泵能力與建筑負(fù)荷線的交點(diǎn)。當(dāng)室外環(huán)境溫度≥Tbiv時,空調(diào)器的熱泵制熱能力可以滿足建筑負(fù)荷的要求,而當(dāng)室外環(huán)境溫度<Tbiv時,需要電加熱補(bǔ)助的總制熱量才可滿足建筑負(fù)荷的要求。
如圖1所示,Pdesignh隨Tbiv的升高而變大;Tbiv越高,電輔熱補(bǔ)充范圍越大,但越容易降到部分負(fù)荷(閥開停比例減?。?;Tbiv越低,電輔熱補(bǔ)充范圍越小,但越不容易降到部分負(fù)荷(閥開停比例增大);所以,同一空調(diào)器,隨著Tbiv的不同,可以有不同的Pdesignh、SCOP。
SEER計算需要分別測試35℃、30℃、25℃、20℃的制冷量和能效;SCOP計算則需要分別測試12℃、7℃、2℃、-7℃的制熱量和能效。其中測試變頻機(jī)的各個溫度點(diǎn)的性能時,需要調(diào)節(jié)頻率,使其制冷量或制熱量等于各溫度條件下對應(yīng)的建筑負(fù)荷。
通過測試對比,發(fā)現(xiàn)恰當(dāng)?shù)臏y試方法、調(diào)頻方法、數(shù)據(jù)記錄、邏輯設(shè)計可以提高產(chǎn)品的SEER和SCOP。
2℃的測試通常其除霜周期較短,出口歐盟的產(chǎn)品,設(shè)計時應(yīng)避免出現(xiàn)頻繁除霜的情況。歐盟EN 14511對于非穩(wěn)態(tài)制熱量的測試,是采集3h的數(shù)據(jù),因此這3h的數(shù)據(jù)采集區(qū)應(yīng)恰當(dāng)選取,應(yīng)使其包含最少的除霜運(yùn)行時間。
20℃的制冷負(fù)荷要求和12℃的制熱負(fù)荷要求在所有的測試中是最低,如果變頻空調(diào)器調(diào)整頻率使其制冷量或制熱量剛好等于負(fù)荷的需求,則需要在一個過低的壓縮機(jī)頻率下運(yùn)行,其實(shí)測能效較低。因此,在進(jìn)行20℃的制冷性能測試和12℃的制熱性能測試時,空調(diào)器不宜采用低頻運(yùn)行,而應(yīng)采用更高一點(diǎn)的壓縮機(jī)運(yùn)行頻率,即使要考核開停損失,其最終季節(jié)能效仍會更高一些。
提高25℃時的EER,對提高SEER影響最大。
空調(diào)器到達(dá)設(shè)定溫度點(diǎn),壓縮機(jī)停機(jī)時,在程序控制上,應(yīng)使內(nèi)、外風(fēng)機(jī)同時停止運(yùn)行,或改變電機(jī)轉(zhuǎn)速,將室內(nèi)、外電機(jī)的消耗降到最低,從而降低PTO,提高SEER。
低溫制冷和高溫制熱時,適當(dāng)提高壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率,有利于提高SEER和SCOP。
[1]EN 14825-2012 Air conditioners,liquid chilling packages and heat pumps,with electrically driven compressors,for space heating and cooling - Testing and rating at part load conditions and calculation of seasonal performance。
[2]EN 14511-2011 Air conditioners,liquid chilling packages and heat pumps with electrically driven compressors for space heating and cooling