歐盟ErP能效計(jì)算方法解析與試驗(yàn)研究

王月 蘇東波

（珠海格力電器股份有限公司 廣東珠海 519070）

0 引言

歐盟ErP空調(diào)器生態(tài)設(shè)計(jì)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(píng)價(jià)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(cè)試對(duì)象，通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，總結(jié)了一些提高空調(diào)器的季節(jié)能效比的方法。

1 季節(jié)能效計(jì)算方法解析

季節(jié)能效比計(jì)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(gè)部分組成：空調(diào)器運(yùn)行時(shí)的全年耗電量和空調(diào)器不運(yùn)行時(shí)（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(shí)的全年耗電量。

空調(diào)器運(yùn)行時(shí)的全年耗電量是通過(guò)測(cè)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(shí)間計(jì)算得出。特定溫度包括室外20℃、25℃、30℃、35℃。

2 各因素對(duì)季節(jié)能效的影響

2.1 特定溫度下的EER對(duì)SEER的影響

分別將20℃、25℃、30℃、35℃測(cè)得的EER提高10%，計(jì)算SEER值如表1。

2.2 PSB對(duì)SEER的影響

分別設(shè)定PSB為1W、4W、8W，計(jì)算SEER值如表2。

表1

表2

表3

2.3 PTO對(duì)SEER的影響

分別設(shè)定PTO為0W、20W、40W，計(jì)算SEER值如表3。

2.4 Tbiv平衡點(diǎn)溫度對(duì)SCOP的影響

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(shí)，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(shí)，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(kāi)停比例減?。籘biv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(kāi)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。

3 試驗(yàn)研究

SEER計(jì)算需要分別測(cè)試35℃、30℃、25℃、20℃的制冷量和能效；SCOP計(jì)算則需要分別測(cè)試12℃、7℃、2℃、-7℃的制熱量和能效。其中測(cè)試變頻機(jī)的各個(gè)溫度點(diǎn)的性能時(shí)，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(duì)應(yīng)的建筑負(fù)荷。

通過(guò)測(cè)試對(duì)比，發(fā)現(xiàn)恰當(dāng)?shù)臏y(cè)試方法、調(diào)頻方法、數(shù)據(jù)記錄、邏輯設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品的SEER和SCOP。

3.1 低溫2℃的制熱性能測(cè)試，減少除霜次數(shù)。

2℃的測(cè)試通常其除霜周期較短，出口歐盟的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免出現(xiàn)頻繁除霜的情況。歐盟EN 14511對(duì)于非穩(wěn)態(tài)制熱量的測(cè)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(shí)間。

3.2 低溫20℃的制冷性能測(cè)試和高溫12℃的制熱性能測(cè)試，可視情況閥開(kāi)停。

20℃的制冷負(fù)荷要求和12℃的制熱負(fù)荷要求在所有的測(cè)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(gè)過(guò)低的壓縮機(jī)頻率下運(yùn)行，其實(shí)測(cè)能效較低。因此，在進(jìn)行20℃的制冷性能測(cè)試和12℃的制熱性能測(cè)試時(shí)，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(kāi)停損失，其最終季節(jié)能效仍會(huì)更高一些。

4 結(jié)論

提高25℃時(shí)的EER，對(duì)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(shí)，在程序控制上，應(yīng)使內(nèi)、外風(fēng)機(jī)同時(shí)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(shí)，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