为降低户用中央空调机组的能耗并缓解其使用引发的环境问题,中国于2007年修订了GB/T18430.2-2001《蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组户用和类似用途的冷水(热泵)机组》国家标准,实现与世界先进水平的美国标准接轨。目前,该标准已经完成修订并报批国家标准化管理委员会,有望在2008年正式出台。
美国标准现状
就中央空调产品而言,美国ARI(Air-ConditioningandRefrigerationInstitute)和ASHRAE(AmericanSocietyofHeating,RefrigeratingandAir-ConditioningEngineers)制定的有关标准具有相当的权威性和先进性,被很多国家借鉴参照。鉴于此,本文以美国标准为基准来分析中国户用冷水(热泵)机组国家标准的水平。美国中央空调标准应用了部分负荷工况值、名义工况、污垢系数等参数。
(1)综合部分负荷工况值的引入
在衡量机组的主要性能——效率时,不应只比较名义工况下的性能,还应比较部分负荷时的性能,因为对于空调系统来说,机组在绝大部分运行时间内是处于部分负荷工况中,因此部分负荷时的性能才是影响机组运行费用的关键。根据美国空调与制冷学会标准ARI550/590-2003,采用IPLV(综合部分负荷工况值)或NPLV(非标准部分负荷工况值)更能反映机组运行的经济性,因此名义工况下的性能系数不是决定机组性能的惟一标准。
(2)名义工况
美国ARI550/590标准规定了蒸发器的出水温度和流量,冷凝器的进水温度和流量,蒸发器的流量以进出水温差5℃确定,冷凝器的流量以蒸发器流量的1.25倍确定。
(3)污垢系数
美国ARI550/590标准认为新蒸发器和冷凝器的水侧是清洁的,测试时污垢系数考虑为0.0m2·℃/kW。
GB/T18430.2-2001需要修改
GB/T18430.2-2001在推动行业技术进步、提高冷水机组产品质量、提升制冷空调装备制造业水平、支撑市场规范管理等方面发挥了重要作用。但随着国内外产品技术的发展,GB/T18430.2-2001标准中规定的部分技术要求和指标已明显不能代表目前国内产品的技术水平,况且国家先后出版了GB19557-2004《冷水机组能效限定值及能源效率等级》和GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》,因此GB/T18430.2-2001标准出现明显的不足,列举如下:
(1)GB/T18430.2-2001只考虑了机组在100%负荷下的性能要求和机组的性能系数COP,由于空调冷水机组在运行过程中室外气象条件是变化的,对应的房间制冷量也在变化,因此COP值不能客观全面地反映空调机组的性能。
(2)GB/T18430.2-2001中污垢系数虚高,标准中规定冷凝器和蒸发器水侧污垢系数为0.086m2·℃/kW,而实际测试时并未考虑污垢系数的影响。
实际运用中蒸发器的水路循环是封闭系统,污垢水平应相对较低。本次修订适当降低污垢系数,性能试验时必须按规定的模拟污垢系数进行温差修正。
(3)GB/T18430.2-2001中的性能系数与GB19577-2004中规定限定值有差异,需要进行修正。
(4)GB/T18430.2-2001引用的部分标准已经修订,需要调整。
标准主要修订内容
(1)机组的制冷性能系数的规定
户用和类似用途机组属冷水机组单元,其部分负荷考核评价参考美国标准ARI550/590按IPLV进行考核。
此外,由于GB/T18430.2-2001对性能系数的规定已经与GB19577-2004《冷水机组能源效率限定值及能效等级》中规定最低能效值2.40矛盾,所以本次标准修订着重对产品的制冷性能系数进行了修改。考虑到小于50kW机组冷量分布本身比较狭窄,故性能系数的要求不做冷量区间划分,满负荷性能系数(COP)对应GB19577标准IPLV数据限定值,并满足能效最低要求。
(2)名义工况性能
GB/T18430.2-2001名义工况的温度条件规定蒸发器和冷凝器的进出水温度不尽合理,改为规定蒸发器的出水温度和水流量、冷凝器的进水温度和水流量更接近实际的运用,同时也给制造厂商的试验带来极大的方便。