房間空氣調節器季節能效比的優化方法研究

譚成斌 陳煥新

（1.華中科技大學，能源與動力工程學院 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

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

2 基礎的實驗數據

為了分析各主要參數對空調季節能效計算結果的影響，筆者選取了1臺額定制冷量為3500 W的掛壁式空調器進行實驗，實驗結果如表1所示，表1的實驗數據作為本研究的基礎數據。

3 制冷參數的波動對季節能效計算結果的影響分析

3.1 額定制冷量、額定制冷功率的波動對SEER、HSPF和APF的影響

產品設計時，額定制冷量、額定制冷功率的微調對SEER、HSPF和APF的影響趨勢是怎樣的呢？筆者以表1的實驗數據為基礎，對額定制冷量、額定制冷功率的數值以1%或2%為步幅進行調整，尋找SEER、HSPF和APF的變化趨勢。實驗分析數據如表2所示。

在其它參數不變的前提下，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，產品設計時，在確保產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，這樣有利于提高產品的SEER、HSPF和APF的測試計算結果。

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“空調器達到‘額定制冷量的1/2’±100W范圍時，壓縮機電機所處轉速下連續運行的能力”，換言之，額定中間制冷量的值應在“額定制冷量的1/2”±100W的范圍內。那么，我們可以嘗試在此范圍內尋找SEER、HSPF和APF隨額定中間制冷量變化的趨勢。

筆者以表1的實驗數據為基礎，對額定中間制冷量、額定中間制冷功率的數值以1%或2%為步幅進行調整，尋找SEER、HSPF和APF的變化趨勢。實驗分析數據如表3所示。

在其它參數不變的前提下，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，隨著額定中間制冷量和額定中間制冷功率增大，SEER的測試計算結果會逐漸增大，但增大的幅度很小；HSPF的測試計算結果不受此影響，保持不變；APF的測試計算結果會逐漸增大，但增大的幅度很小。

由此可見，產品設計時，在確保產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，這樣有利于提高產品的SEER和APF的測試計算結果，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 基礎的實驗數據

表2 額定制冷量、額定制冷功率的波動及SEER、HSPF、APF的計算結果

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的計算結果

表7 各能力點及其功率的變化對SEER、HSPF和APF的影響相關性

4 制熱參數的波動對季節能效計算結果的影響分析

4.1 額定制熱量、額定制熱功率的波動對SEER、HSPF和APF的影響

產品設計時，額定制熱量、額定制熱功率的微調對SEER、HSPF和APF的影響趨勢又是怎樣的呢？筆者以表1的實驗數據為基礎，對額定制熱量、額定制熱功率的數值以1%或2%為步幅進行調整，尋找SEER、HSPF和APF的變化趨勢。實驗分析數據如表4所示。

在其它參數不變的前提下，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值的增大而增大；APF隨著額定制熱量和額定制熱功率數值的增大而增大，但增大的幅度較小。

由此可見，產品設計時，在成本允許的前提下，其額定制熱量的實測值應盡量設計得大一些，這樣有利于提高產品的HSPF和APF的測試計算結果，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“空調器達到‘額定制熱量的1/2’±100W范圍時，壓縮機電機所處轉速下連續運行的能力”，換言之，額定中間制熱量的值應在“額定制熱量的1/2”±100W的范圍內。那么，我們可以嘗試在此范圍內尋找SEER、HSPF和APF隨額定中間制熱量變化的趨勢。

筆者以表1的實驗數據為基礎，對額定中間制熱量、額定中間制熱功率的數值以1%或2%為步幅進行調整，尋找SEER、HSPF和APF的變化趨勢。實驗分析數據如表5所示。

在其它參數不變的前提下，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，隨著額定中間制熱量和額定中間制熱功率增大，HSPF的測試計算結果會逐漸增大，但增大的幅度很小；SEER的測試計算結果不受此影響，保持不變；APF的測試計算結果會逐漸增大，但增大的幅度很小。

由此可見，產品設計時，在確保產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，這樣有利于提高產品的HSPF和APF的測試計算結果，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

產品設計時，額定低溫制熱量、額定低溫制熱功率是很重要的設計參數，其數值的微調對SEER、HSPF和APF的影響趨勢又是怎樣的呢？筆者以表1的實驗數據為基礎，對額定低溫制熱量、額定低溫制熱功率的數值以1%或2%為步幅進行調整，尋找SEER、HSPF和APF的變化趨勢。實驗分析數據如表6所示。

在其它參數不變的前提下，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值的增大而增大，增幅比較明顯。

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

5 小結

本文依據國家標準《轉速可控型房間空氣調節器能效限定值及能效等級》（GB 21455-2013）[1]以及《房間空氣調節器》（GB/T 7725）[2]標準（報批稿）中關于空調器季節能效的算法，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的消耗功率的波動對整機SEER、HSPF和APF的測試計算結果的影響進行了實驗數值分析，并在其它參數不變的前提下，總結出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的影響相關性可總結如表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《轉速可控型房間空氣調節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《房間空氣調節器》（報批稿）[S].