3.5 kW房间空调器全年能源消耗效率提升策略研究

房间空调器是家庭中能耗最高的家用电器,提高其季节运行性能,对于居住建筑的节能降碳,推动“双碳”战略目标实现具有重要意义。本文基于3.5 kW变频房间空调器实测数据,针对全年能源消耗效率(APF)5个工况点(简称5点法)和7个工况点(简称7点法)的计算方法,对APF随各工况的制冷(热)能力与制冷(热)消耗功率的变化曲线和权重分布进行了分析,探讨了提高APF的技术策略。结果表明:采用5点法时,应重点提升中间制冷、额定制热和中间制热工况能力,重点降低中间制冷、额定制冷、中间制热工况功率;采用7点法时,应重点提升额定制热、额定制冷、中间制热能力,重点降低额定制冷和低温中间制冷工况的功率;另外,采用7点法时,中间制冷工况功率权重为正值且占比较大,此处为GB 21455—2019《房间空气调节器能效比限定值及能效比等级》关于APF计算方法存在的漏洞,亟待优化。

提升翅片铝导热系数来提升空调整机全年能源消耗效率研究

本文采用仿真与实验结合的方式,对翅片铝材料导热系数与空调器整机全年能源消耗效率(APF)的关系进行了理论分析。计算了翅片导热系数对换热器传热单元换热量影响规律,推导了空调器换热器空气侧换热系数的关联式,并给出导热系数与空调器整机APF的关系。计算结果表明:将翅片所使用铝材料从铝合金3003替换为高导热性能铝材料6Z07,翅片的导热系数从190 W/(m·K)增加到210 W/(m·K),测试样机的翅片单元的换热量提升5.5%;样机的APF从3.92增加到4.02,提升幅度为2.55%。

关于GB 21455—2019《房间空气调节器能效限定值及能源效率等级》与GB19576—2019《单元式空气调节机能效限定值及能效等级》差异对项目影响的讨论

针对GB 21455—2019《房间空气调节器能效限定值及能源效率等级》与GB 19576—2019《单元式空气调节机能效限定值及能效等级》两个规范在全年能源消耗效率(APF)和制冷季节能源消耗效率(SEER)两种能效等级指标值要求的不同,从两者各自的适用范围、能效等级数值、引用标准及其适用范围等方面,进行了不同维度的对比分析。为了便于设计人员选择设计依据及相关规范,讨论细化了两者各自的具体用途和使用场所,可供读者参考。如遇两者有交集的情况,建议按较严格的要求取值,避免影响设备招采和项目验收。为确保项目能正确将设计意图落地实施,提出设计人员除设计工作之外,还需配合的其他工作内容。

空气焓值法测量全年能源消耗效率不确定度评定方法研究

以焓值法的直接测试量表征的制冷量和制热量计算公式作为基础数学模型,采用GUM法和蒙特卡洛法相结合的方法来评定全年能源消耗效率(APF)的不确定度。由于焓值法数学模型呈现出明显的非线性,首先使用蒙特卡洛法来验证额定制冷量和额定制热量GUM法评定结果,验证结果显示2种方法偏差不超过2‰。然后,给出了5个工况下换热量的不确定度评定结果,以此作为APF蒙特卡洛模拟的输入量,并给出了自适应蒙特卡洛法评定APF不确定度模拟流程,得到某空调的APF扩展不确定度评定结果为0.09 kW·h/(kW·h)(k=2)。

家用空调器产品监督检验中常见不合格项目解析

制冷量、制冷消耗功率、全年能源消耗效率(APF)和制冷季节能源消耗效率(SEER)、接地措施、连续骚扰(端子电压)这五个项目是家用空气调节器产品在监督检验中常见的不合格项目,本文通过列举具体案例,从标准要求和实测数据等方面,重点分析了导致不合格产生的客观及主观原因,并给出了相应的整改方案,为企业提升认识、完善设计、加强质控、规范制造提供了有效的改进建议,助力企业生产出符合国家标准要求的合格产品。

基于气候因素的变转速空调器全年能效分析及实验研究

对变转速空调器能效标准GB21455—2013中的评价指标全年能源消耗效率APF进行研究,以某型号变转速空调器为研究对象,结合典型气象年的资料建立两种运行模式。通过实验并计算获得该空调器在不同城市、不同模式下的制冷季节能效比SEER、制热季节能效比HSPF。引入运行时间在温度区间上的累计速度TAS,分析了SEER、HSPF与TAS之间的关系,得出:提升空调器的能效比应注重不同温度区间段上的提升。计算出各标准、各城市及各模式下的APF,分析SEER、HSPF与APF之间的关系得出:标准中规定的制冷、制热温度发生时间并不能全面体现变转速空调器在我国不同地区实际运行时的APF,提高APF必须侧重于提高HSPF。

家用和类似用途空气源热泵热水器热工性能测试分析

为更好地理解GB/T 23137—2020《家用和类似用途热泵热水器》,并准确测试空气源热泵热水器的热工性能,对空气源热泵热水器性能测试和计算方法进行解读。首先,为保证空气源热泵热水器性能测试的准确性,建议对标准中公式的疏漏进行修正,标准中对同一物理量的定义和单位应统一,同时,考虑大气压对测试结果的影响。其次,分析空气源热泵热水器热工性能相关参数的计算方法,指出采用单一发生时间获得的性能指标对热泵热水器进行评价存在局限性。最后,指出应及时更新空气源热泵热水器的能效标准或产品标准,使其评价机制保持一致。

使用可卸载变频双转子压缩机提高空调器全年能效

近年来,热泵空调机组的能效标准转变为全年能源消耗效率(APF),该标准能够更加客观全面地评价产品全年的能效。为了提升机组APF,本文提出了一种可卸载的变频双转子压缩机及系统运行方案,通过压缩机气缸卸载结合变频扩展了压缩机的有效运行范围并提升变工况下压缩机及系统运行效率。通过对某机组进行系统仿真,得出了在南北方的两个典型城市南京和北京使用双缸可卸载压缩机和不可卸载压缩机的APF值。结果表明,使用双缸可卸载压缩机后机组APF都有不同程度的提升。

医疗建筑高效机房提效寻优策略研究

医疗建筑夏季空调冷负荷大,制冷周期长,空调冷水机组运行能耗占总的系统运行能耗达65%以上。以江苏省无锡市某妇幼医院空调设计为例,通过软件建模,分析制冷周期内的负荷特性,制定冷水机组大小组合策略,并进行机房运行模拟、寻优,使整个制冷周期运行能耗占比最大的冷水机组整体运行高效,从而使得高效机房全年综合效率EER达到最优。

房间空气调节器国家标准GB/T 7725的修订解析

房间空调器性能标准GB/T 7725—2022即将发布,新版标准在文本结构、运行性能技术要求和试验方法、APF试验和计算方法等方面都进行了较大修订,并增加了待机功率、温控波动、部分性能分等分级等内容。该标准在结合中国具体情况的前提下,紧跟最新相关国际标准的技术变化,保证了标准的先进性,是我国房间空调器产品设计制造与性能评测的基础标准。

国外冷库制冷系统节能设计的若干技术剖析

在冷库设计中，寿命周期成本分析法将能源效率合并在设计优化的评估过程。可避免仅根据初投资来设计，达到项目全寿命周期成本的最优。设计中应关注制冷系统的全年效率，我国可以从掌握系统部分负荷规律，设备选型合理配置和调节方面采取措施，提高系统的全年运行效率。冷风机阁楼式和壁龛式安装形式值得借鉴，空气除霜技术具有明显节能效果，可在全年环境温度高于0℃地区推广采用。

空气源热泵热水机组应用能效评价研究

以成都某高校公共浴室热水系统为例,连续跟踪采集空气源热泵热水机组2年的运行数据。分析运行数据明确空气源热泵热水机组实际运行能效随着环境温度的降低而降低,制热效率受冬季室外气温影响最严重,浴室热水机组在不同年份运行能效是不同的。基于此提出基于典型气象年气象数据评估热泵热水机组的能效。给出了热泵机组全年能源消耗效率APF概念及其计算公式,根据温度频数法将全年运行环境分为高温区、中温区和低温区,简化APF计算公式,方便计算。结合实际工程案例,由测试数据计算得到机组运行全年能效3.9,与基于典型气象年的全年能效计算结果 APF=4.1接近,而和机组额定能效比COP=4.5相差较大。结果表明:利用基于典型气象年数据和BIN分析法的全年能源消耗效率APF评价空气源热泵热水机组的能效较额定COP更为合理。

基于提升变频房间空调器APF的室外换热器流路设计

以提升房间空调器APF(全年能源消耗效率)为目标,使用CoilDesigner软件对某变频房间空调器的室外换热器进行仿真研究,并依据仿真结果设计不同的换热器制冷剂流路方案,通过试验对比不同流路方案的换热器对空调器APF的影响。利用热阻平衡法对室外换热器流路进行设计,并用试验结果进行验证,结果表明采用热阻平衡法计算出的最佳分路数与试验结果能够良好地吻合,可以用于指导换热器流路的初始设计工作。

空气源热泵热水机(器)测试评价研究现状

本文针对空气源热泵热水机(器)测试评价研究,梳理了我国和欧美国家空气源热泵热水机(器)的评价和测试标准,总结了国内外研究人员对空气源热泵热水机(器)提出的相关评价指标、评价方法和测试方法,并对比分析了不同评价方法的优缺点。同时,结合用户侧实际需求,提出了评价体系的新思路,以期为空气源热泵热水机(器)的科学合理发展提供合适的参考依据。

带气液分离的变频空调系统研究

在相变过程中实施气液分离可实现强化传热。本文将气液分离应用于变频空调系统中,通过匹配实验获得了系统最佳充注量和毛细管长度,在标准工况下系统制冷能效(Energy Efficiency Ratio,EER)为2.57,制热模式下系统能效(Coefficient of Performance,COP)为3.68,并研究了不同制冷、制热工况下的系统性能。为反映系统实际运行性能,进一步比较了不同城市实际运行全年能源消耗效率(Annual Performance Factor,APF)。结果表明:APF值在腾冲市最高,为3.67,在沈阳市最低,为2.81。系统在不同城市运行,性能差异显著,国标不能真实反映系统的实际运行性能。

变频型房间空调器全年能源消耗效率分析

为准确检测房间空调器的性能,基于GB 21455-2019《房间空调器能效限定值及能效等级》的性能试验方法,详细解析了房间空调器性能测试过程中容易出现的问题。结合试验,借助VB6.0计算了房间空调器的全年能源消耗效率。试验和计算结果表明:房间空调器的全年能源消耗效率受地域差域影响较大,GB 21455-2019中给定的制冷(热)发生时间并不能全面反映房间空调器在我国不同地区的实际运行全年能源消耗效率,建议按地域差异评价房间空调器的全年能源消耗效率。

GB/T 23137-2020《家用和类似用途热泵热水器》标准解读

对新版标准GB/T 23137-2020《家用和类似用途热泵热水器》与上一版的主要差异进行具体阐述。新版标准从术语和定义、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志等方面进行了修订,主要对热水储存性能的温度下降值要求和对于噪声值的要求进行细化,并增加了空气源热泵热水器全年能源消耗效率(APF)的要求和试验方法。

热泵型房间空调器性能试验分析

根据GB21455—2019,分别对2套变频房间空调器及2套定频房间空调器进行性能测试。结果显示,变频房间空调器低温制冷工况选用实测法得到的APF高于公式计算法得到的APF,定频房间空调器的APF接近。根据测试结果和测试成本,建议变频房间空调器测试时低温制冷工况选用实测法,定频房间空调器测试时低温制冷工况选用公式计算法。

GB 21455—2019中低温制冷工况参数实测值与计算值对能效评定的影响

根据GB 21455—2019《房间空气调节器能效限定值及能效等级》,转速可控型空调器低温制冷工况的制冷量和消耗功率为可选试验,这使得全年能源消耗效率(APF)的评定的一致性较差。本文通过对低温制冷工况的制冷量与消耗功率计算公式的理论分析结合实测发现,转速可控型空调器低温制冷工况采用实测所得APF大于采用计算所得APF,因此建议低温制冷工况统一使用测试值,这样才能确保转速可控型空调器能效评价的一致性。

转速可控型房间空气调节器“领跑者”初评产品复检情况及难点

房间空气调节器的能效水平一直备受政府及社会各界人士的广泛关注。为落实国务院节能减排的战略方针,国家发展和改革委员会、工业和信息化部等部委出台了第一批能效"领跑者"实施细则,并采用"复检"的方式来校验产品的实际性能。本文以笔者所在公司负责的备选产品为例,介绍了本次复检测试的情况及测试过程中的难点。