房間空氣調(diào)節(jié)器季節(jié)能效比的優(yōu)化方法研究

譚成斌 陳煥新

（1.華中科技大學(xué)，能源與動力工程學(xué)院 湖北武漢 430074；2.珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070）

1 引言

空調(diào)器季節(jié)能效的評價方法是目前空調(diào)行業(yè)的熱門課題，隨著國家標準《轉(zhuǎn)速可控型房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級》（GB 21455-2013）[1]的發(fā)布實施，以及《房間空氣調(diào)節(jié)器》（GB/T 7725）[2]的報批，對提高空調(diào)器季節(jié)能效方法的研究成為了各個空調(diào)企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)工作的重要環(huán)節(jié)。在此背景下，筆者對提高空調(diào)器季節(jié)能效的方法進行了實驗研究。

2 基礎(chǔ)的實驗數(shù)據(jù)

為了分析各主要參數(shù)對空調(diào)季節(jié)能效計算結(jié)果的影響，筆者選取了1臺額定制冷量為3500 W的掛壁式空調(diào)器進行實驗，實驗結(jié)果如表1所示，表1的實驗數(shù)據(jù)作為本研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

3 制冷參數(shù)的波動對季節(jié)能效計算結(jié)果的影響分析

3.1 額定制冷量、額定制冷功率的波動對SEER、HSPF和APF的影響

產(chǎn)品設(shè)計時，額定制冷量、額定制冷功率的微調(diào)對SEER、HSPF和APF的影響趨勢是怎樣的呢？筆者以表1的實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對額定制冷量、額定制冷功率的數(shù)值以1%或2%為步幅進行調(diào)整，尋找SEER、HSPF和APF的變化趨勢。實驗分析數(shù)據(jù)如表2所示。

在其它參數(shù)不變的前提下，SEER、HSPF和APF隨額定制冷量和額定制冷功率的變化趨勢如圖1所示。從曲線的變化趨勢來看，隨著額定制冷量和額定制冷功率增大，SEER、HSPF和APF均呈下降趨勢。

由此可見，產(chǎn)品設(shè)計時，在確保產(chǎn)品的額定制冷量符合國標要求的前提下，其實測值的大小可適當控制至下偏差，這樣有利于提高產(chǎn)品的SEER、HSPF和APF的測試計算結(jié)果。

3.2 額定中間制冷量、額定中間制冷功率的波動對SEER、APF的影響

按照新版GB/T 7725標準（報批稿）[2]，額定中間制冷量的定義為“空調(diào)器達到‘額定制冷量的1/2’±100W范圍時，壓縮機電機所處轉(zhuǎn)速下連續(xù)運行的能力”，換言之，額定中間制冷量的值應(yīng)在“額定制冷量的1/2”±100W的范圍內(nèi)。那么，我們可以嘗試在此范圍內(nèi)尋找SEER、HSPF和APF隨額定中間制冷量變化的趨勢。

筆者以表1的實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對額定中間制冷量、額定中間制冷功率的數(shù)值以1%或2%為步幅進行調(diào)整，尋找SEER、HSPF和APF的變化趨勢。實驗分析數(shù)據(jù)如表3所示。

在其它參數(shù)不變的前提下，SEER、HSPF和APF隨額定中間制冷量和額定中間制冷功率的變化趨勢如圖2所示。從曲線的變化趨勢來看，在“額定制冷量的1/2”±100W的范圍內(nèi)，隨著額定中間制冷量和額定中間制冷功率增大，SEER的測試計算結(jié)果會逐漸增大，但增大的幅度很小；HSPF的測試計算結(jié)果不受此影響，保持不變；APF的測試計算結(jié)果會逐漸增大，但增大的幅度很小。

由此可見，產(chǎn)品設(shè)計時，在確保產(chǎn)品的額定中間制冷量符合國標要求的前提下，其實測值的大小可適當控制至上偏差，這樣有利于提高產(chǎn)品的SEER和APF的測試計算結(jié)果，并且HSPF的測試計算值不受此影響，保持不變。

圖1 SEER、HSPF和APF隨額定制冷量和額定制冷功率的變化趨勢

圖2 SEER、HSPF和APF隨額定中間制冷量和額定中間制冷功率的變化趨勢

圖3 SEER、HSPF和APF隨額定制熱量和額定制熱功率的變化趨勢

表1 基礎(chǔ)的實驗數(shù)據(jù)

表2 額定制冷量、額定制冷功率的波動及SEER、HSPF、APF的計算結(jié)果

表3 額定中間制冷量、額定中間制冷功率的波動及SEER、HSPF、APF的計算結(jié)果

表4 額定制熱量、額定制熱功率的波動及SEER、HSPF、APF的計算結(jié)果

表5 額定中間制熱量、額定中間制熱功率的波動及SEER、HSPF、APF的計算結(jié)果

表6 額定低溫制熱量、額定低溫制熱功率的波動及SEER、HSPF、APF的計算結(jié)果

表7 各能力點及其功率的變化對SEER、HSPF和APF的影響相關(guān)性

4 制熱參數(shù)的波動對季節(jié)能效計算結(jié)果的影響分析

4.1 額定制熱量、額定制熱功率的波動對SEER、HSPF和APF的影響

產(chǎn)品設(shè)計時，額定制熱量、額定制熱功率的微調(diào)對SEER、HSPF和APF的影響趨勢又是怎樣的呢？筆者以表1的實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對額定制熱量、額定制熱功率的數(shù)值以1%或2%為步幅進行調(diào)整，尋找SEER、HSPF和APF的變化趨勢。實驗分析數(shù)據(jù)如表4所示。

在其它參數(shù)不變的前提下，SEER、HSPF和APF隨額定制熱量和額定制熱功率的變化趨勢如圖3所示。從曲線的變化趨勢來看，SEER不受額定制熱量和額定制熱功率變化的影響；HSPF隨著額定制熱量和額定制熱功率數(shù)值的增大而增大；APF隨著額定制熱量和額定制熱功率數(shù)值的增大而增大，但增大的幅度較小。

由此可見，產(chǎn)品設(shè)計時，在成本允許的前提下，其額定制熱量的實測值應(yīng)盡量設(shè)計得大一些，這樣有利于提高產(chǎn)品的HSPF和APF的測試計算結(jié)果，并且SEER的測試計算值不受此影響，保持不變。

4.2 額定中間制熱量、額定中間制熱功率的波動對SEER、HSPF和APF的影響

按照新版GB/T 7725標準（報批稿）[2]，額定中間制熱量的定義為“空調(diào)器達到‘額定制熱量的1/2’±100W范圍時，壓縮機電機所處轉(zhuǎn)速下連續(xù)運行的能力”，換言之，額定中間制熱量的值應(yīng)在“額定制熱量的1/2”±100W的范圍內(nèi)。那么，我們可以嘗試在此范圍內(nèi)尋找SEER、HSPF和APF隨額定中間制熱量變化的趨勢。

筆者以表1的實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對額定中間制熱量、額定中間制熱功率的數(shù)值以1%或2%為步幅進行調(diào)整，尋找SEER、HSPF和APF的變化趨勢。實驗分析數(shù)據(jù)如表5所示。

在其它參數(shù)不變的前提下，SEER、HSPF和APF隨額定中間制熱量和額定中間制熱功率的變化趨勢如圖4所示。從曲線的變化趨勢來看，在“額定制熱量的1/2”±100W的范圍內(nèi)，隨著額定中間制熱量和額定中間制熱功率增大，HSPF的測試計算結(jié)果會逐漸增大，但增大的幅度很小；SEER的測試計算結(jié)果不受此影響，保持不變；APF的測試計算結(jié)果會逐漸增大，但增大的幅度很小。

由此可見，產(chǎn)品設(shè)計時，在確保產(chǎn)品的額定中間制熱量符合國標要求的前提下，其實測值的大小可適當控制至上偏差，這樣有利于提高產(chǎn)品的HSPF和APF的測試計算結(jié)果，并且SEER的測試計算值不受此影響，保持不變。

4.3 額定低溫制熱量、額定低溫制熱功率的波動對SEER、HSPF和APF的影響

產(chǎn)品設(shè)計時，額定低溫制熱量、額定低溫制熱功率是很重要的設(shè)計參數(shù)，其數(shù)值的微調(diào)對SEER、HSPF和APF的影響趨勢又是怎樣的呢？筆者以表1的實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對額定低溫制熱量、額定低溫制熱功率的數(shù)值以1%或2%為步幅進行調(diào)整，尋找SEER、HSPF和APF的變化趨勢。實驗分析數(shù)據(jù)如表6所示。

在其它參數(shù)不變的前提下，SEER、HSPF和APF隨額定低溫制熱量和額定低溫制熱功率的變化趨勢如圖5所示。從曲線的變化趨勢來看，SEER不受額定低溫制熱量和額定低溫制熱功率變化的影響；HSPF隨著額定低溫制熱量和額定低溫制熱功率數(shù)值的增大而增大，增幅比較明顯；APF隨著額定低溫制熱量和額定低溫制熱功率數(shù)值的增大而增大，增幅比較明顯。

由此可見，產(chǎn)品設(shè)計時，在成本允許的前提下，其額定制熱量的實測值應(yīng)盡量設(shè)計得大一些，這樣有利于提高產(chǎn)品的HSPF和APF的測試計算結(jié)果，并且SEER的測試計算值不受此影響，保持不變。

5 小結(jié)

本文依據(jù)國家標準《轉(zhuǎn)速可控型房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級》（GB 21455-2013）[1]以及《房間空氣調(diào)節(jié)器》（GB/T 7725）[2]標準（報批稿）中關(guān)于空調(diào)器季節(jié)能效的算法，對額定制冷量、額定中間制冷量、額定制熱量、額定中間制熱量、額定低溫制熱量及上述各能力點對應(yīng)的消耗功率的波動對整機SEER、HSPF和APF的測試計算結(jié)果的影響進行了實驗數(shù)值分析，并在其它參數(shù)不變的前提下，總結(jié)出SEER、HSPF和APF隨各能力點及其功率變化的趨勢，給出了趨勢曲線。各能力點及其功率的變化對SEER、HSPF和APF的影響相關(guān)性可總結(jié)如表7所示。

圖4 SEER、HSPF和APF隨額定中間制熱量和額定中間制熱功率的變化趨勢

圖5 SEER、HSPF和APF隨額定低溫制熱量和額定低溫制熱功率的變化趨勢

[1] GB/T 21455－2013《轉(zhuǎn)速可控型房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級》[S].北京：中國標準出版社，2013.

[2] GB/T 7725《房間空氣調(diào)節(jié)器》（報批稿）[S].