國內外空調器能耗效率試驗及計算方法對比分析（中）

吳曉麗 蔡寧 胡志強

（中國家用電器研究院 北京 100176）

（續接本刊上期第40頁）

3.1.2 制熱季節能源消耗效率（HSPF）

制熱季節期間，空調器進行制熱運行時，送入室內的熱量總和（HSTL）與消耗電量的總和（HSTE）之比。

計算方法同SEER類似，具體如下：

3.1.2.1 制熱季節需要制熱的各溫度的發生時間

GB/T 7725給出了制冷季節需要制冷的溫度分布，即從-6℃～16℃共23個溫度分區，并給出了各個溫度分區占整個制熱季節的比例。

3.1.2.2 確定計算HSPF所需的關鍵點，并根據關鍵點計算其它溫度點的能力

HSPF確定方法與SEER類似，也分為定頻空調器和變頻空調器兩種。具體如下：

（1）定頻空調器

定頻空調器制熱季節能源消耗效率HSPF計算方法與制冷季節SEER的確定類似，確定關鍵點即確定相應的負荷線和能力線所需的測試點和計算點。然后用線性插值計算出其它溫度點的性能，從而計算出HSPF。標準規定的關鍵點如表4所示，通過這些點可以確定制熱負荷線和能力線示意圖（見圖5）。

圖6給出了空調器制熱季節能源消耗效率推導的過程，需要注意以下幾點：

（A）制熱量直接用制熱負荷線確定，而制熱負荷線與制冷量φful(35)有關；

（B）季節耗電量計算時分成無霜運行區和結霜運行區：

◆無霜區域制熱運行的情況（tj≥5.5℃或tj≤-7℃）；即線形插值計算這些溫度的制熱量時，用φful(tj)線計算（即點5-點3線）；

◆制熱運行發生除霜的情況（-7℃

（2）變頻空調器

變頻空調器HSPF計算方法與SEER類似，也分為進行25%額定制熱量試驗和不進行25%額定制熱量試驗兩種情況。確定負荷線需要的點與定頻空調相同。其他性能線所需要的點見表5。最終可以確定負荷線與能力線。

（A）如果未進行25%額定制熱量試驗，HSTE按照下述階段進行計算：

◆空調器在中間能力點以下斷續運行；

◆空調器在中間制熱能力和額定制熱能力之間連續運行；

◆空調器在額定制熱能力和低溫制熱能力之間運行；

◆空調器在低溫制熱能力以上連續運行。

（B）如果進行25%額定制熱量試驗，HSTE按照下述階段進行計算：

◆空調器在25%額定制熱能力點以下斷續運行；

◆空調器在25%額定制熱能力和中間制熱能力之間連續運行；

◆空調器在中間制熱能力和額定制熱能力之間連續運行；

◆空調器在額定制熱能力和低溫制熱能力之間連續運行；

◆空調器在低溫制熱能力以上連續運行。

注：上述每個階段，均分成無霜區域運行情況（tj≤-7℃，tj≥5.5℃，φmin(tj)＜Lh（tj）≤φhaf(tj)）和制熱運行發生結霜的情況（-7℃＜tj＜5.5℃，φmin,f(tj)＜Lh（tj）≤φhaf,f(tj)）。

3.1.3 全年能源消耗效率APF及全年運轉時季節耗電量APC

APF和APC的計算公式如表6所示。

由表6可以看出，國標在進行APF和APC計算時，僅考慮了空調器運轉模式的性能，并沒有將待機、溫控器停機等其他運行模式的耗電量考慮進去。

以上是GB/T 7725給出的SEER、HSPF以及APF的計算方法，需要注意的是，雖然標準中給出

表4 定頻空調建筑負荷線和制熱能力（制熱消耗功率）線確定所需點

表5 空調建筑負荷線和制熱能力（制熱消耗功率）線確定所需點

**為可選試驗，當空調器額定制冷量小于7.1kW時，不進行此項試驗；當空調器的額定冷量大于7.1kW時，應進行此項試驗。如果空調器額定最小制熱量大于“25%額定制熱量”，φmin(7)為空調器在額定制熱工況和規定條件下、壓縮機處在最小轉速下的實測最小制熱量、Pmin(7)為實測最小制熱消耗功率。

***如果壓縮機最大轉速和額定轉速相同則不進行壓縮機最大轉速的額定低溫制熱試驗，而進行壓縮機額定轉速的額定低溫制熱試驗，而不用計算公式進行計算。了定頻空調器SEER和HSPF的計算方法，但目前定頻空調器的能效標準僅考慮了制冷能力，且以EER為考核指標來進行能源效率等級的劃分。

3.2 ISO 16358標準與GB/T 7725（報批稿）不同之處

ISO標準考核指標同國標類似。ISO 16358-1～3分別給出了制冷季節能源效率CSPF，制熱季節能源效率HSPF，全年能源消耗效率APF的計算方法。計算方法與GB/T 7725的方法相同。主要不同之處如下：

3.2.1 計算制冷季節能源效率CSPF與國標SEER的不同之處

（1）GB/T 7725中定頻空調器使用單值法（1個測試點）即可，而ISO標準要求是兩點法（即兩個測試點），即國標中額定低溫制冷φful(29)(Pful(29))由計算獲得，而ISO則要求在實際工況下試驗獲得；

（2）效率降低系數CD的測試工況不同，GB/T 7725要求在額定制冷工況進行，而ISO標準要求在低濕斷續制冷進行（干球：27℃，濕球：≤16℃，室外：干球：29℃）；

表6 APF和APC的計算公式

表7 非激活模式耗電量計算時各工況加權因數

（3）制冷0負荷點不同，ISO標準規定的0負荷點為20℃，而國標規定的0負荷點為23℃；

（4）制冷季節需要制冷的各溫度分布及發生時間不同（如圖7所示，詳值見相應的標準）。

3.2.2 計算制熱季節能源效率HSPF與國標HSPF的不同之處

HSPF的計算時的不同之處如下：

（1）100%負荷點的負荷不同，GB/T 7725在0℃室外溫度時的負荷為1.25*0.82*φful（35），而ISO 16358則規定0℃室外溫度時的負荷為0.82*φful(7)。

（2）由于氣候類型的不同而引起的制熱季節各溫度分布及發生時間不同。

3.2.3 ISO標準中給出了整年的能源消耗效率（TAPF）

在A PF的計算上ISO標準和國標沒有區別。然而，ISO標準中給出的整個制冷能源效率（TCSPF）、整個制熱能源效率（THSPF）、全年能源消耗效率（TAPF）的計算方法。在計算全年的能源效率時，標準將空調器的工作模式分為激活模式（active mode）（空調器正常制冷、制熱運行模式）、非激活模式（inactive mode）(非激活模式包含曲軸箱加熱器工作模式)和斷開模式（disconnected mode）（斷開模式的耗電量為0）。

非激活模式下耗電量的測量如下：

（1）空調器斷電6h后插電開始測量；

（2）環境工況：室內、室外均為20℃，耗電量為穩定運行后測量1h的數據。分別在5℃、10℃、15℃時穩定運行2h。然后按照表7的加權因數進行加權得到一個加權平均功率Pia。

表8 各種運行狀態時間分布時間及全年效率計算公式

表9 美標制冷、制熱負荷點

表10 ARI 210/240定頻空調器制冷、制熱工況及測試點

表11 ARI 210/240變頻空調器制冷、制熱工況及測試點

表12 SEER、HSPF和APFR的計算公式

注：如果在20℃和5℃測得的功率偏差在5%或1W內，則15℃和10℃不強制。這四個工況的平均值作為結果。

（3）非激活模式耗電量（IAEC）的計算

IAEC=Hia×Pia

其中，Hia——非激活模式的小時數（見表8）。

3.3 美國標準ARI 210/240與GB/T 7725（報批稿）不同之處

美標ARI 210/240給出了季節能源消耗效率SEER、HSPF以及全年能源消耗效率APF的計算方法。其計算及推導方法與GB/T 7725類似，用確定季節溫度分布及溫度分布時間、確定測試點并根據測試點計算其它點的能力、最終代入公式進行相應的計算這三個步驟來確定最終的SEER、HSPF以及APF。具體差異如下：

（1）確定負荷線所用的負荷點不同

如表9所示，注：制熱工況時，美標根據地理位置分為I、II、III、IV、V、VI等6個區，不同區域制熱負荷點不同，本次取IV區為例。

（2）制冷、制熱季節運行溫度及分布時間不同

美標將制冷季節分成8個溫度段，并給出了不同溫度段所占的時間。制熱工況時，美標根據地理位置分為I、II、III、IV、V、VI等6個區，每個區分成18個溫度段，并給出了各個溫度段所總制熱季節占時間的比例。

（3）試驗工況不同

美標定頻空調器制冷用2點法測量，制熱采用3點法測量，而變頻空調器制冷、制熱均采用5點法，具體測試點及測試工況可見表10和表11。SEER、HSPF以及APF的計算公式見表10～表12。

3.4 日本標準與GB/T 7725（報批稿）的不同之處

日本JISC 9612給出了兩種制冷季節能源消耗效率CSPF、制熱季節能源消耗效率HSPF、全年能源消耗效率APF的計算方法。一種針對東京地區溫度分布的計算方法（JISC 9612東京），另一種為一般計算方法，是針對全國平均溫度分布的計算方法（JISC 9612全國平均）。計算方法與GB/T 7725給定的計算方法基本一致。只是由于地域的不同，而使得在負荷點、季節溫度分布及所占時間上有一定的區別。具體如下：

表13 國標與日本標準制冷負荷對比

表14 日標制熱負荷點

（1）確定負荷線的負荷點不同

制冷負荷：0負荷點與GB/T 7725一致，以室外氣溫在23℃負荷為0負荷。而另一個負荷點GB/T 7725選取在35℃，而JISC 9612選擇在33℃，詳見表13。

制熱負荷：在確定制熱負荷時，JISC 9612針對東京地區溫度分布的計算方法與國標相同，而按照全國平均分布計算時，則有所區別，JISC 9612標準中按地區分成溫暖地和寒冷地分布規定負荷點，詳見表14。

（2）效率降低系數CD

JISC 9612東京給定了效率降低系數CD=25，JISC 9612全國平均則是通過空調器的斷續試驗計算獲得。GB/T 7725則默認值和試驗方法均給出，一般選默認值CD=25。

（3）測試點數量

JISC 9612東京的方法不需要測量最小制冷、制熱能力，而JISC 9612全國平均則要求測量最小制冷、制熱能力。

（4）制冷、制熱季節溫度發生時間不同

日本標準給出了東京地區和全國平均的制冷、制熱需要制冷、制熱的溫度分布和個溫度分布占總制冷、制熱季節的時間。制冷從室外環境溫度24℃到室外環境溫度38℃共15個溫度點，而制熱季節室外環境溫度從-14℃～16℃分成31個溫度點，溫暖地需要制熱的溫度點從9～31。給出關鍵點的測量，而其他點則用線性插值的方法獲得，最終代入相應的公式獲得，測試點以及公式推導與GB/T 7725草案一致。

（未完待續）

圖5 定頻空調器建筑負荷與制熱能力示意圖

圖6 定頻空調器制熱季節能源消耗效率推導

圖7 GB/T 7725與ISO 16358制冷季節各溫度發生時間對比