賀世權(quán) 賀世權(quán) 張憲強(qiáng) 楊文鈞
【摘 要】歐洲新能耗標(biāo)準(zhǔn)采用季節(jié)能效比和季節(jié)能效系數(shù)對(duì)制冷制熱性能進(jìn)行評(píng)價(jià),計(jì)算值涉及不同工況、不同負(fù)荷下的能效,影響因素也隨之增多。本文探討了季節(jié)能效計(jì)算中的不同影響因素,并提出改善方法,為滿足新能耗標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)的新品開發(fā)提供了有效參考。
【關(guān)鍵詞】能耗標(biāo)準(zhǔn) 季節(jié)能效比 季節(jié)能效系數(shù)
【中圖分類號(hào)】TU831.3【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158(2013)07-0514-01
1 引言
隨著全球變暖問題日益突出,歐盟發(fā)布了新能源戰(zhàn)略計(jì)劃。在標(biāo)準(zhǔn)工況下測(cè)得的EER、COP已不再作為衡量空調(diào)節(jié)能與否的唯一標(biāo)準(zhǔn)。歐洲標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)于2012年1月14號(hào)正式通過EN 14825:2012新能耗標(biāo)準(zhǔn)。選擇具有代表性的房間負(fù)荷,在不同工況、不同運(yùn)行時(shí)間條件下來確定季節(jié)能效比(SEER)和季節(jié)能效系數(shù)(SCOP),以便更好的評(píng)價(jià)樣機(jī)的制冷、制熱性能。歐洲新能耗標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施對(duì)產(chǎn)品開發(fā)也提出了更高的要求,要綜合考慮不同房間負(fù)荷能效影響因素,以提升樣機(jī)的季節(jié)能效比和季節(jié)能效系數(shù)。本文以12K變頻空調(diào)為例進(jìn)行分析,制冷設(shè)計(jì)能力3500W,SEER5.1,SCOP3.4。
2 制冷能效影響因素分析
2.1 制冷測(cè)試工況及負(fù)荷
新歐標(biāo)制冷分為A、B、C、D 四個(gè)測(cè)試工況,每個(gè)測(cè)試工況對(duì)應(yīng)不同負(fù)荷要求,如表1所示。
2.2 制冷SEER計(jì)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(yùn)行時(shí)間參數(shù)均為定值,PCK和POFF均為0,對(duì)于SEER計(jì)算值沒有改善意義。
3.1 PTO、PSB改善分析
PTO、PSB對(duì)SEER的影響如表5所示,降低感溫器OFF和待機(jī)功率都能有效提高SEER值,由于感溫器OFF時(shí)的功率主要為內(nèi)電機(jī)功率,提高電機(jī)的效率和適當(dāng)降低內(nèi)機(jī)轉(zhuǎn)速,都可以降低電機(jī)功率,達(dá)到降低感溫器OFF功率。改變電腦板控制方式,關(guān)閉待機(jī)時(shí)一些部件功耗,可以降低待機(jī)功率。
3.2 SEERon改善分析
SEERon計(jì)算涉及四個(gè)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(fù)荷分別為100%、74%、47%和21%。運(yùn)行時(shí)間分別為 13h、63h、178h和225h。由式3看出,SEER受以上4工況的負(fù)荷、運(yùn)行時(shí)間及EERPL(B,C,D)影響,EERPL(B,C,D)又受到Cd系數(shù)和CR系數(shù)影響。從(3)式分析,A工況為滿負(fù)荷,但運(yùn)行時(shí)間只有13h,計(jì)算SEER比重較少;B工況運(yùn)行時(shí)間雖然較短,但74%的負(fù)荷較大; C工況運(yùn)行負(fù)荷較少,但時(shí)間較長(zhǎng);D工況運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng),但在壓縮機(jī)最低頻率運(yùn)行下的能力也會(huì)超出工況所要求的負(fù)荷,即CR較小,從式4看出,會(huì)降低EERPL。故B、C工況就成為影響較大的工況。
3.2.1 風(fēng)速控制
C、D工況負(fù)荷、室外工況溫度較低,壓縮機(jī)運(yùn)行頻率較低,整機(jī)的功率也較低,尤其當(dāng)電機(jī)為直流電機(jī)時(shí),電機(jī)功率對(duì)EER的影響很大。在C工況下,12K樣機(jī)不同外機(jī)風(fēng)速對(duì)整機(jī)能力、能效的影響,外電機(jī)為直流電機(jī)。
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(yīng)加大。12K樣機(jī)節(jié)流控制方式為膨脹閥,過熱度為回氣與內(nèi)盤管差。
4 制熱能效影響因素分析
4.1 制熱測(cè)試工況及負(fù)荷
新歐標(biāo)制熱分為三個(gè)區(qū)域,即平均(Average)、較冷(Colder)、較熱(Warmer),以平均區(qū)域?yàn)槔蠥、B、C、D四個(gè)測(cè)試工況,另有滿負(fù)荷TOL對(duì)應(yīng)工況及制熱需求平衡時(shí)Tbivalent對(duì)應(yīng)工況。
4.2 制熱SCOP計(jì)算公式(7)
由式知道,當(dāng)Ph(Tj)不能滿足時(shí)會(huì)以電加熱進(jìn)行補(bǔ)償,由于電加熱能效小,故實(shí)際測(cè)試中能力應(yīng)適當(dāng)大于所需要的負(fù)荷,以免影響SCOP值,從標(biāo)準(zhǔn)還可以查出,對(duì)應(yīng)A、B、C、D工況的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間分別為24h、320h、326h和169h。由表10中的部分負(fù)荷可知,B工況對(duì)SCOP的影響較大。
5 制熱能效改善
由于C、D工況下的負(fù)荷與制冷C、D工況的負(fù)荷情況類似,其風(fēng)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(wěn)態(tài)下的能力能效值,需要取周期下的能力能效值。內(nèi)機(jī)風(fēng)速、除霜周期等因素將會(huì)對(duì)能效有較大影響。
6 結(jié)論
隨著新歐洲能耗標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,能效計(jì)算方式的發(fā)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(jī)季節(jié)能效比已經(jīng)成為重要研究課題,本文對(duì)季節(jié)能效比的提升因素分析僅僅為一方面。壓縮機(jī)運(yùn)行頻率范圍、節(jié)流方式等因素對(duì)整機(jī)季節(jié)能效比影響都很重要,對(duì)于空調(diào)性能的評(píng)價(jià)也不僅限于季節(jié)能效比。
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