熱泵季節(jié)性能系數(shù)的研究

馬一太　代寶民

(中低溫?zé)崮芨咝Ю媒逃恐攸c實驗室 熱能研究所 天津大學(xué)機械工程學(xué)院　天津　300072)

?

熱泵季節(jié)性能系數(shù)的研究

馬一太代寶民

(中低溫?zé)崮芨咝Ю媒逃恐攸c實驗室 熱能研究所 天津大學(xué)機械工程學(xué)院天津300072)

熱泵是開發(fā)可再生能源的機械。它通過使用一份電能或機械能，獲得數(shù)倍的可再生能源，是重要的節(jié)能技術(shù)和環(huán)保技術(shù)。本文重點研究熱泵的季節(jié)性能系數(shù)。由于環(huán)境溫度的變化或供熱負(fù)荷的變化，熱泵的瞬時特性可能變化，其季節(jié)性能系數(shù)的分析有重要的理論意義和實用價值。文中建議把熱泵可再生能源貢獻率的計算方法作為國家標(biāo)準(zhǔn)，以促進我國熱泵制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展，大力推廣熱泵節(jié)能技術(shù)。

熱泵；一次能源利用率；SPF；SEER；SHPF；IPLV；IEER；SCOP

我們提出熱泵是可再生能源的開發(fā)技術(shù)這一命題，是希望把熱泵開發(fā)的可再生能源計入國家的能源統(tǒng)計之中。在相關(guān)文獻中，這種可再生能源的計算，有歐盟和我國的兩種計算公式：

歐盟的公式：

(1)

式中：Qusable為熱泵輸出的總熱量，GWh；ERES為熱泵開采的可再生能量，GWh；SPF為熱泵的季節(jié)性能系數(shù)(seasonal performance factor)。

我國的計算公式：

(2)

式中：ηcoal.trans為煤炭運輸效率；ηboiler為鍋爐效率；ηpow為熱電廠效率；ηnet為輸電效率。

熱泵的輸出熱量：

Qusable=HHP×Prated

(3)

式中：HHP為等效滿負(fù)荷運行小時數(shù)，h；Prated為熱泵的裝機容量，GW。

在(1)、(2)兩個公式中都有熱泵的季節(jié)性能系數(shù)SPF，這個值如何得到，就是統(tǒng)計熱泵可再生能源開采量的關(guān)鍵，本文將重點分析SPF的由來。

本文將研究范圍限定為用于房間采暖的熱泵系統(tǒng)，設(shè)想在采暖期，熱泵工作時間是連續(xù)的。而用于專門生產(chǎn)生活熱水的熱泵系統(tǒng)，其工作時間可能很不連續(xù)，這并不影響熱泵開發(fā)可再生能源，計算公式基本一致，只是總供熱量需要如實累加，可單獨進行分析。

1 熱泵的季節(jié)性能系數(shù)

熱泵的季節(jié)性能系數(shù)是指在采暖季節(jié)得到的總熱量與消耗的總電能之比。從測量的角度，可以將熱泵系統(tǒng)全季節(jié)的供熱量和消耗電量都測量出來。作為產(chǎn)品的性能，也可通過檢測若干工況點進行計算。當(dāng)然，對于任何熱泵系統(tǒng)，在現(xiàn)場都可以配備一定精度的溫度、流量和電能儀表進行測量，這些數(shù)據(jù)不難得到。

從原理上看似簡單的季節(jié)性能系數(shù)，由于空調(diào)和熱泵的發(fā)展歷史、產(chǎn)品的容量不同、熱源不同有著很多變化。熱泵作為一個總的名稱，從容量上有大小之分，從熱源上，分為空氣源熱泵和水源熱泵兩大類。不同國家、不同廠商或不同制定標(biāo)準(zhǔn)的機構(gòu)在定義或分析熱泵的性能系數(shù)時，有著不同的概念。

總的來看，對于容量較小的房間空調(diào)器和單元式空調(diào)機，通常采用制冷季節(jié)能效比SEER(seasonal energy efficiency ratio)和制熱季節(jié)性能系數(shù)SHPF(seasonal heating performance factor)的概念，而容量較大的多聯(lián)機和冷水機組，通常用綜合部分負(fù)荷值IPLV(integrated part load value)的概念。雖然名稱不同，但本質(zhì)上都是對設(shè)備在一個運行季節(jié)的綜合性能進行評價的指標(biāo)。表1給出了我國現(xiàn)行制冷與熱泵產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中能源效率指標(biāo)的使用情況。

表1 現(xiàn)行相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的能源效率指標(biāo)

雖然在房間空調(diào)器和單元式空調(diào)機的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中有在熱泵工況下對COP的要求，但目前在能效標(biāo)準(zhǔn)中沒有相關(guān)具體的規(guī)定。在下面的分析中，我們重點分析SEER和IPLV兩個指標(biāo)，這些分析的原理同樣適用于SHPF和IPLV(H)。

1.1 房間空調(diào)器的季節(jié)性能系數(shù)

以前對于定頻的空氣源熱泵，一開始是按定工況測試其性能系數(shù)，夏季的制冷系數(shù)和冬季的制熱系數(shù)，分別為EER和COP。設(shè)備在使用過程中大多數(shù)時間并不是處于出廠檢測的標(biāo)準(zhǔn)工況。由于環(huán)境溫度的變動，用戶負(fù)荷的變動，裝置的EER或COP可能隨時間而改變。人們希望設(shè)備在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)或負(fù)荷變化的范圍內(nèi)，仍處于最好的用能效率，為此，導(dǎo)出了制冷季節(jié)能效比SEER和制熱季節(jié)性能系數(shù)SHPF：

(4)

(5)

式中：CSTL為制冷季節(jié)總負(fù)荷(cooling seasonal total load)，kJ；CSTE為制冷季節(jié)耗電量(cooling seasonal total energy)，kJ；HSTL為制熱季節(jié)總負(fù)荷(heating seasonal total load)，kJ；CSTE為制冷季節(jié)耗電量(heating seasonal total energy)，kJ。

在標(biāo)準(zhǔn)中對這兩個參數(shù)的測試，一般是以表格或曲線形式規(guī)定一個變化的環(huán)境溫度，在名義工況和多個部分負(fù)荷工況下測量并計算。

對于空氣源熱泵來說，SEER的公式與SHPF的公式有所不同，主要是當(dāng)室外空氣在一定濕度，溫度(例如在0 ℃附近)時，需要除霜，要多消耗能量。文獻[6]研究了在結(jié)霜工況下的空氣源熱泵的季節(jié)性能，在定頻條件下，不同城市因不同的氣候條件，得到不同的SHPF數(shù)據(jù)。當(dāng)出現(xiàn)了轉(zhuǎn)速可控的空調(diào)器，即變頻空調(diào)以后，SEER和SHPF就顯得非常重要。

由于熱泵裝置是在兩個季節(jié)運行，為了考核其綜合性能，又有全年性能系數(shù)(annual performance factor)的計算公式，它是全年的冷量和熱量之和比上全年用電量之和：

(6)

或用:

APF=A×SEER+B×SHPF

(6′)

式中:A和B是按制冷和熱泵的工作小時數(shù)得出的加權(quán)系數(shù)，A+B=1。

除非制冷裝置的驅(qū)動能源是可再生能源(如太陽能驅(qū)動空調(diào)系統(tǒng)、太陽能驅(qū)動冰箱等)，一般制冷系統(tǒng)不計入可再生能源，所以本文不涉及上述APF計算。

1.2 冷水機組、單元式空調(diào)機和多聯(lián)機的季節(jié)性能系數(shù)

對于冷水機組、單元式空調(diào)機和多聯(lián)機，為了表示當(dāng)環(huán)境溫度變化時部分負(fù)荷下的用能效率，我國引用了美國的IPLV(integrated part load value)，即綜合部分負(fù)荷系數(shù)，并規(guī)定冷水機組的IPLV為：

IPLV=2.3%×A+41.5%×B+46.1%×C+10.1%×D

(7)

式中:A，B，C和D分別為100%，75%，50%和25%負(fù)荷時的能效比EER。分別對應(yīng)機組在負(fù)荷為100%～97%、97%～62.5%、62.5%～32.5%、32.5%～0%的運行時間。

我們知道，在冷水機組IPLV公式中的4個百分比，不同國家是不一樣的，來自不同城市的機組運行數(shù)據(jù)的平均統(tǒng)計值。

表2 各國采用IPLV的系數(shù)[7-10]

在美國標(biāo)準(zhǔn)ARI340/360—1989 Commercial and Industrial Unitary Air-Conditioning and Heat Pump Equipment(商業(yè)和工業(yè)用單元式空調(diào)及熱泵設(shè)備)[11]對單元式空調(diào)機IPLV的計算公式是不同的，也包括多聯(lián)機的IPLV公式：

(PLF4)(EER4)

(8)

多聯(lián)機在冬季也有制熱工況下的IPLV，公式與式(8)類似。式中，PLF是部分負(fù)荷系數(shù)，該系數(shù)由圖1中曲線得到，并有以下關(guān)系式：

PLF=A0+(A1×Q)+(A2×Q2)+(A3×Q3)

+(A4×Q4)+(A5×Q5)+(A6×Q6)

(9)

式中：PLF為部分負(fù)荷系數(shù)；Q為在部分負(fù)荷條件下的滿負(fù)荷百分比；

A0=-0.12773917×10-6；

A1=-0.27648713×10-3；

A2= 0.50672449×10-3；

A3=-0.25666636×10-4；

A4= 0.69875354×10-6；

A5=-0.76859712×10-8；

A6= 0.28918272×10-10。

圖1 IPLV中的部分負(fù)荷系數(shù)Fig. 1 Part load factors in IPLV

需要注意的是，對于單元式空調(diào)機和熱泵機組，美國標(biāo)準(zhǔn)ANSI/AHRI340/360-2007PerformanceRatingofCommercialandIndustrialUnitaryAir-ConditioningandHeatPumpEquipment(商業(yè)和工業(yè)用單元式空調(diào)及熱泵設(shè)備性能等級標(biāo)準(zhǔn))[12]引入了IEER(integratedenergyefficiencyratio)的概念，稱為綜合性能系數(shù)：

IEER=0.020 A+0.617 B+0.238 C+0.125D

(10)

隨著節(jié)能減排政策的推廣，我國是世界上熱泵技術(shù)應(yīng)用最多的國家。但至今我國在制冷、空調(diào)的熱泵產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中對熱泵工況下的制熱系數(shù)的能效標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的比較模糊，而在產(chǎn)品的能效標(biāo)準(zhǔn)中，至今沒有一個標(biāo)準(zhǔn)對制熱系數(shù)進行規(guī)定，有必要進行深入分析。

產(chǎn)品的能效標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中(最低能效或稱能效限定值)和能效標(biāo)準(zhǔn)中(一般分為3級或5級)。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)原則上5年進行一次修訂，近年來隨著制冷空調(diào)產(chǎn)品品種數(shù)量的增加，有些產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)變化還是比較大的，典型的是GB/T17758《單元式空氣調(diào)節(jié)機》，在1999年版中，要測試EER和COP，且兩者在數(shù)據(jù)上都相等。在2010年版中根據(jù)不同的類型測試SEER、APF或IPLV，如表3。

需要注意在GB/T17758—2010《單元式空氣調(diào)節(jié)機》[9]附錄B中給出水冷式單元式空調(diào)機制冷綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)(IPLV)的IPLV公式是：

IPLV=2.3%×A+41.5%×B+46.1%×C+10.1%×D

(11)

與公式(7)是一致的，但是這與公式(8)肯定不一致。從表3可以看出，單元式空調(diào)機似乎是處于小型房間空調(diào)器到大中型冷水機組之間的過渡，同時有SEER和IPLV兩種季節(jié)性能系數(shù)。

表3 單元式空調(diào)機性能系數(shù)[9]/(W/W)

2 季節(jié)能效比(SEER)與綜合部分負(fù)荷值(IPLV)的一致性[13]

雖然計算公式和測量方法有所不同，從本質(zhì)上講，SEER和IPLV兩種性能系數(shù)是一致的。這兩個公式都是針對制冷工況的，對SHPF和IPLV(H)的分析也是一致的。

在自然界環(huán)境溫度總是在不斷地變化，由于四季和晝夜變化，該溫度變化既是有一定規(guī)律的，又有很大的隨機性。人們利用頻譜理論，將溫度隨絕對時間變化的曲線，轉(zhuǎn)化為溫度-小時曲線，這個曲線對于一個地區(qū)有相對的穩(wěn)定性，并可用于分析空調(diào)、采暖時的負(fù)荷變化，如圖2所示。不同地區(qū)的溫度-小時曲線不同，但都有相似性，即極端(偏高或偏低)溫度的小時數(shù)較少，即對應(yīng)滿負(fù)荷或低負(fù)荷下的設(shè)備運行小時數(shù)較少；平均溫度附近的小時數(shù)較多，即40%～60%負(fù)荷率下，設(shè)備運行小時數(shù)較多。

如果將圖2(c)中的溫度小時曲線順時針旋轉(zhuǎn)90°，就會與美國AIR210/240—2003UnitaryAir-ConditionersandAir-SourceHeatPumpEquipment(單元式空調(diào)機及空氣源熱泵設(shè)備)[14]等標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的部分負(fù)荷因子曲線(圖1)很相近。部分負(fù)荷因子曲線經(jīng)過數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換，消除了坐標(biāo)單位，變成了完全無量綱的曲線，但本質(zhì)上還是溫度-小時曲線。這樣說來，SEER用6個點、4個點或3個點、還是2個點進行測量和計算，IPLV用4個點進行測量和計算，都是圍繞著相似的曲線，用多點加權(quán)平均代替積分平均而已。因此，對于SEER和IPLV的計算，在相同的溫度-小時曲線下，雖然方式不同，但是其結(jié)果不應(yīng)該有明顯差別。圖3是AIR550/590—2003StandardforPerformanceRatingOfWater-ChillingPackagesUsingTheVaporCompressionCycle(蒸氣壓縮循環(huán)冷水機組能效等級標(biāo)準(zhǔn))[15]中給出的小時-溫度曲線，完全可構(gòu)造出圖2(c)的溫度小時數(shù)圖，只是表示方法不一樣。

圖2 環(huán)境溫度隨時間的變化及溫度-小時曲線的不同形式Fig. 2 Different types of curve for the variation of ambient temperature with time and temperature-hour

有人認(rèn)為由于SEER主要是針對風(fēng)冷空調(diào)，IPLV主要是針對冷水機組，兩者有不同的歷史淵源，用戶的建筑物負(fù)荷特性不同，使用的時間也不一樣，因此，兩者不具有可比性。我們很難溯本求源地弄清美國三個標(biāo)準(zhǔn)：空調(diào)器的SEER、風(fēng)冷單元式空調(diào)機的IPLV和冷水機組的IPLV，是如何處理標(biāo)準(zhǔn)溫度小時數(shù)的。有區(qū)別的是，房間空調(diào)用SEER、單元式空調(diào)機和多聯(lián)機設(shè)備用IPLV，因裝置容量較小，主要考慮溫度-小時數(shù)影響的部分負(fù)荷系數(shù)，其100%負(fù)荷或名義負(fù)荷的權(quán)重比較大；而冷水機組多為大型裝置，建筑物的熱慣性在負(fù)荷變化中也起了關(guān)鍵作用，其100%負(fù)荷的權(quán)重被壓縮了?？梢韵嘈诺氖?，因為出自一個國土的氣象資料，建筑物雖會產(chǎn)生影響，但不會有本質(zhì)的差別。在處理我國制冷與熱泵產(chǎn)品的SEER或IPLV參數(shù)時，我們也是站在中國這片土地上，以中國的典型氣候為基礎(chǔ)。另一個很明顯的依據(jù)是，現(xiàn)在有一個趨勢，即多聯(lián)機或風(fēng)冷熱泵機組正在與冷水機組或水源熱泵爭奪市場。多聯(lián)機從形式和原理上接近房間空調(diào)器或單元空調(diào)機，由于可以1拖多(最多可達1拖32)，數(shù)千平米、上萬平米的建筑物已是多聯(lián)機的潛在市場。我國標(biāo)準(zhǔn)GB/T18837—2002《多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機組》[16]，以及GB21454—2008《多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機組能效限定值及能源效率等級》[4]中都以IPLV來測量，說明風(fēng)冷IPLV、水冷IPLV與房間空調(diào)SEER已經(jīng)走到一個區(qū)域里了，它們針對的同一個建筑物，同一個氣候條件，自然要有相同的內(nèi)涵。文獻[13]說明一臺設(shè)備若同時用SEER和IPLV測量，誤差小于7%，這是個很好的實例。

圖3 AIR550/590—2003中冷噸-溫度和小時-溫度曲線[15]Fig. 3 Curves of tons-temperature and hour-temperature in AIR550/590—2003[15]

在產(chǎn)品樣本上，或標(biāo)準(zhǔn)文本上，無論SEER還是IPLV，都是針對一個設(shè)定的“標(biāo)準(zhǔn)”氣候條件，比如某一城市，或若干城市的平均值進行測量或計算。如果要計算或統(tǒng)計一臺具體的熱泵季節(jié)性能系數(shù)，當(dāng)然離不開當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，即溫度-小時數(shù)，這是不言自明的。

3 我國熱泵性能的標(biāo)準(zhǔn)工作亟待加強

我國的熱泵產(chǎn)品品種多數(shù)量大，而且應(yīng)用越來越廣泛。但是在產(chǎn)品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，對熱泵的性能系數(shù)，也包括季節(jié)性能系數(shù)幾乎很少涉及，這與我們已經(jīng)成為的熱泵大國極不相稱。

在GB/T7725—2004《房間空氣調(diào)節(jié)器》[17]中，規(guī)定測量EER和COP，但相關(guān)數(shù)據(jù)要根據(jù)GB12021.3—2010《房間空氣調(diào)節(jié)器能源效率限定值及能效等級》[11]，但這個標(biāo)準(zhǔn)中只規(guī)定了EER的限定值，對制熱系數(shù)COP沒有能效標(biāo)準(zhǔn)。

上面提及GB/T17758—1999《單元式空氣調(diào)節(jié)機》[18]，規(guī)定要測試EER和COP，且兩者在數(shù)據(jù)上都相等，現(xiàn)在已經(jīng)修改測量目標(biāo)，與熱泵有關(guān)的只有APF。

在GB/T18837—2002《多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機組》[16]中，規(guī)定測量IPLV(C)即制冷綜合性能系數(shù)和IPLV(H)制熱綜合性能系數(shù)，兩者在數(shù)據(jù)上也是相等的。在GB/T18837—2002中IPLV(C)用美國版的PLF曲線確定公式中的加權(quán)系數(shù)，特別是標(biāo)準(zhǔn)暗示制冷和熱泵的IPLV用一個公式，這方面并沒有國外的標(biāo)準(zhǔn)為佐證。在GB21454—2008《多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機組能效限定值及能源效率等級》[4]中只規(guī)定了IPLV(C)的等級。

總之，標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于熱泵制熱系數(shù)COP的規(guī)定并不明確。回顧相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，只有GB/T17758—1999《單元式空氣調(diào)節(jié)機》[18]和正在修訂的GB/T19409—2013《水(地)源熱泵機組》[19]中有APF的規(guī)定，而兩者的公式并不一致。

在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對于COP的測量都比較含糊，原因是由于國外標(biāo)準(zhǔn)雖然也重視熱泵技術(shù)，但大多熱泵裝置都是以制冷為主，熱泵為輔，在國外標(biāo)準(zhǔn)中熱泵的COP并不重要。中國標(biāo)準(zhǔn)大多跟隨國外的標(biāo)準(zhǔn)，由于缺乏國外標(biāo)準(zhǔn)的參考，也造成中國標(biāo)準(zhǔn)的缺失。

對于有供熱功能的熱泵機組來說，由于熱泵的供水溫度比常規(guī)空調(diào)冷卻水溫度高，需要有更高的冷凝溫度或壓縮比，這樣對壓縮機換熱器設(shè)計造型都很關(guān)鍵，COP數(shù)據(jù)的測量很重要。建議我國的制冷與熱泵的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)能效標(biāo)準(zhǔn)，要加強熱泵工況COP的數(shù)據(jù)的研究。由于我國制冷與熱泵產(chǎn)品相關(guān)能效標(biāo)準(zhǔn)對于IPLV的公式規(guī)定比較粗糙，應(yīng)該學(xué)習(xí)美國標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于IEER的思路和歐盟SPF的思路，制訂符合中國國情的熱泵季節(jié)性能系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和計算方法。

4 我國熱泵季節(jié)性能系數(shù)的定義、測量和公式

關(guān)于熱泵的季節(jié)性能系數(shù)，國標(biāo)上至少有3種不同的公式代號，分別為SHPF、SPF和IPLV(H)。在中國正在和即將推廣的熱泵技術(shù)的應(yīng)用，必然帶來如何表述熱泵的季節(jié)性能系數(shù)的問題，在此我們提出自己的想法的建議。

熱泵的COP無論從概念還是從代號上都已經(jīng)深入人心，我們建議用SCOP(seasonalcoefficientofperformance)表示熱泵的季節(jié)性能系數(shù)，對大小空調(diào)裝置，無論空氣源還是水源熱泵，一視同仁。從原理上，SCOP的定義同公式(5):

(12)

在具體測量和計算上，采用如下公式：

SCOP=a×COP100%+b×COP75%+

c×COP50%+d×COP25%

(13)

式中：a、b、c、d 4個加權(quán)系數(shù)，不同城市或地區(qū)因不同氣候條件有所不同，具體道理很簡單，不多敘述。

5 結(jié)論和建議

本文通過回顧房間空調(diào)器、單元式空調(diào)機、多聯(lián)機、冷水機組和水源熱泵等產(chǎn)品的性能系數(shù)以及季節(jié)性能系數(shù)(SEER、SHPF、IPLV等)，提出我國要加強熱泵制熱系數(shù)以及季節(jié)性能系數(shù)的研究，以便更好的計算各種熱泵的可再生能源貢獻量，并且提出用SCOP作為熱泵的季節(jié)性能系數(shù)，并提出了計算公式。

[1]全國能源基礎(chǔ)與管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會合理用電分技術(shù)委員會.GB12021.3—2010 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(biāo)準(zhǔn)出版社， 2010.

[2]全國能源基礎(chǔ)與管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會合理用電分技術(shù)委員會.GB19576—2004 單元式空氣調(diào)節(jié)機能效限定值及能源效率等級[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2004.

[3]全國能源基礎(chǔ)與管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會合理用電分技術(shù)委員會.GB19577—2004 冷水機組能效限定值及能源效率等級[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2004.

[4]全國能源基礎(chǔ)與管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會合理用電分技術(shù)委員會.GB21454—2008 多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機組能效限定值及能源效率等級[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2008.

[5]全國能源基礎(chǔ)與管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會合理用電分技術(shù)委員會.GB21455—2008轉(zhuǎn)速可控型房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能源效率等級[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2008.

[6]陳軼光, 楊昭, 任勇, 等. 含結(jié)霜工況的空氣源熱泵的季節(jié)性能[J]. 工程熱物理學(xué)報,2009, 30(4): 557-560.(CHENYiguang，YANGZhao,RENYong,etal.Seasonalperformanceofairsourceheatpumpunderthefrostingconditions[J].JournalofEngineeringThermophysics, 2009, 30(4): 557-560.)

[7]全國冷凍空調(diào)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC238).GB/T18430.1—2007 蒸氣壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機組第1部分：工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的冷水(熱泵)機組[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2007.

[8]全國冷凍空調(diào)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC238).GB/T18430.2—2008 蒸氣壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機組第2部分：戶用及類似用途的冷水(熱泵)機組[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2008.

[9]國家質(zhì)檢總局(CN-GB).GB/T17758—2010 單元式空氣調(diào)節(jié)機[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2010.

[10] 胡祥華.綜合部分負(fù)荷能效值IPLV—真實反映冷水機組部分負(fù)荷性能的參數(shù)[C]//第十二屆全國冷(熱)水機組與熱泵技術(shù)研討會.煙臺：中國制冷協(xié)會，2005.

[11]ARI340/360-1989CommercialandIndustrialUnitaryAir-ConditioningandHeatPumpEquipment[S]. 1989.

[12]ANSI/AHRI340/360-2007PerformanceRatingofCommercialandIndustrialUnitaryAir-ConditioningandHeatPumpEquipment[S]. 2007.

[13] 劉圣春, 馬一太, 劉秋菊. 季節(jié)能效比(SEER)與綜合部分負(fù)荷值(IPLV)的一致性分析[J]. 制冷與空調(diào)， 2008, 8(6): 10-14.(LIUShengchun,MAYitai,LIUQiuju.TheConsistentanalysisaboutSEERandIPLV[J].RefrigerationandAir-conditioning, 2008,8(6):10-14.)

[14]Air-ConditioningandRefrigerationInstitute.ANSI/ARI210/240-2003Unitaryair-conditionersandair-sourceheatpumpequipment[S].2003.

[15]AIR550/590-2003StandardforPerformanceRatingofWater-ChillingPackagesUsingTheVaporCompressionCycle[S].2003.

[16] 全國冷凍設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.GB/T18837—2002 多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機組[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2002.

[17] 國家質(zhì)檢總局(SBTS).GB/T7725—2004 房間空氣調(diào)節(jié)器[S].北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2004.

[18] 國家質(zhì)檢總局(CN-GB).GB/T17758—1999 單元式空氣調(diào)節(jié)機[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1999.

[19] 中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB/T19409—2013 水(地)源熱泵機組國家標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2013.

Abouttheauthor

MaYitai,professor,directorofThermalEnergyResearchInstitute,SchoolofMechanicalEngineering,TianjinUniversity,+86 022-87401539,E-mail:ytma@tju.edu.cn.Researchfields: 1.Appliedthermodynamics,inversecycle(refrigerationandheatpump)energysavingtechnology; 2.Mixtureandnaturalrefrigerantsenergysavingtechnology; 3.Renewableenergyutilization,includingsolarenergy,geothermalenergy,etal.

Research on Heat Pump Seasonal Performance Factor

Ma YitaiDai Baomin

(Key Laboratory of Efficient Utilization of Low and Medium Grade Energy, MOE, Thermal Energy Research Institute, School of Mechanical Engineering, Tianjin University, Tianjin, 300072,China)

Heat pump is a machine for renewable energy recovery. Several units of renewable energy can be obtained with the consumption of one unit of electric or mechanical energy. Therefore, heat pump is an important energy saving and environmental protection technology. This paper focuses on the heat pump seasonal performance factor. The transient characteristic of heat pump may change with the variation of ambient temperature or heating capacity. Thus, the research on seasonal performance factor has a significant theoretical and practical value. It is recommended that the renewable energy contribution rate calculation method of heat pump be set as a national standard so that heat pump manufacturing industry will benefit, and the heat pump technology will be applied.

heat pump; primary energy utilization ratio; SPF; SEER; SHPF; IPLV; IEER; SCOP

0253- 4339(2016) 03- 0107- 06

10.3969/j.issn.0253- 4339.2016.03.107

2015年12月24日

TB61+1； TQ051.5

A

馬一太，男，教授，熱能研究所所長，天津大學(xué)機械工程學(xué)院，022-87401539，E-mail:ytma@tju.edu.cn。研究方向：1) 應(yīng)用熱力學(xué)研究、逆循環(huán)(制冷和熱泵)節(jié)能技術(shù)的研究；2)混合工質(zhì)節(jié)能及自然工質(zhì)研究；3)太陽能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉蠢醚芯俊?/p>