干貨：長效節能評價標準及衰減測試技術

發布時間：2020-11-05 瀏覽次數：0

干貨：長效節能評價標準及衰減測試技術

現在我們來探討下長效節能評價標準的發展進程。

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1、政策和標準

目前在這方面的研究中，國外還沒有發布有關的空調器長效性能的政策和評價標準。由于我國是世界非常大的空調器生產國和消費國，為了能夠推廣節能、效能高的空調并提高空調產品的能源利用效率，我國陸續制定并發布了有關的空調器長效性能的政策和評價標準，來對空調器在長期運行過程中因積灰而導致的長效性能衰減情況進行評價。
  2012年5月，中國質量認證中心（CQC）發布了我國一部關于空調器長效節能評價的標準《空調器長效節能評價技術要求》[6]。該標準對于空調器的長效節能評價選取了“換熱器積灰”這一相當關鍵的因素來進行考核評價，提出了基于噴粉的一代空調器長效性能測試方法，通過人工模擬加速換熱器性能老化來測量空調器整機制冷能力和能效衰減的測試流程。
  2014年底，國家發改委等七部委聯合發布了《能效“領跑者”制度實施方案》[24]，對空調器所有生命周期能效提出了要求。
  2017年底，上海市頒布了空調器地方標準，也將“節能領跑者”空調長效衰減率納入強制限定范疇[25,26]；其測試方法和評價指標則參照CQC標準中規定的內容來執行。
  2018年4月，上海市科委正式立項2018年度“科技創新行動計劃”技術標準項目《房間空調器長效性能測試方法研究與團體標準制定》，圍繞著現有空調器長效節能評價標準中測試結果可重復性差、測試耗時長的問題，擬開發可重復性好、測試耗時少的房間空調器長期運行性能衰減測試方法，使得房間空調器的加速積塵測試方法進一步規劃化、精細化。

2、標準測試方法和評價指標

目前在長效節能標準的測試方法方面的研究中，國外針對空調器長效性能衰減目前只開展了一些換熱器積灰后性能衰減的學術研究，還沒有形成針對性的空調器長效性能衰減測試方法。由于我國是能源消耗較大的國家，隨著相關節能政策的出臺，我國陸續制定并發布了有關的空調器長效性能測試方法，用于規范我國空調行業在長效性能方面的測試方法。

中國質量認證中心出臺的《空調器長效節能評價技術要求》給出了基于噴粉的一代空調器長效性能測試方法。該方法的測試流程包括噴粉、淋雨循環試驗，如圖4（a）和（b）所示。對于淋雨的測試流程是：空調器連續運行72h后，用符合GB 4208-2008標準要求的淋水噴頭，在室外機冷凝器上方500～600mm處，在冷凝器垂直表面成15±5°角，在與冷凝器表面成水平方向來回移動，以100±10L/h的流量進行淋水。對于噴粉的測試流程是：采用粉塵發出裝置向冷凝器均勻發出模擬大氣塵（符合GB 13270-91)，大氣塵發出總量為每平方米冷凝器表面面積200g。所采用的人工測試粉塵的成分是由國家標準GB 13270-91所規定的模擬大氣塵成分，包括72%的黃土塵、25%的炭黑以及3%的短纖維。

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圖 CQC標準中的人工模擬換熱器性能衰減裝置圖

該標準還對空調的基本性能提出了規定，要求空調器經過上述噴粉和淋雨循環試驗后，制冷量長運衰減率不應超過10%，能效比長運衰減率不應超過15%。

3、換熱器長效性能衰減測試技術的研究進展

3.1 加速積塵測試與換熱量測試分開的測試技術

早期研究中對于換熱器長效性能衰減的測試是將換熱器加速積塵測試過程與換熱量測試過程分開，即先將對換熱器進行加速積塵前換熱量測試，再將換熱器移機至積灰實驗臺進行加速積塵，然后再將積塵后換熱器搬出并進行換熱量測試，從而得到換熱量衰減情況。這種加速積塵測試過程與換熱量測試過程分開的測試技術，會因換熱器移機導致翅片表面粉塵掉落，使測試結果的可重復性降低；因此需要開發一套能夠充分保證測試結果具有可重復性的測試技術

3.2 加速積塵測試與換熱量測試一體化的測試技術

為了解決換熱器加速積塵過程與換熱量測試過程分開造成的可重復性降低的問題，可通過開發換熱器加速積塵過程與換熱量測試過程一體化的測試技術來提高可重復性。
基于該技術所搭建的實驗臺如圖5所示，構建兩個相互之間既可封閉又可連通的粉塵混合空間和測熱空間。圖中1為粉塵箱，2為粉塵給料機，3為測熱風道，4為粉塵箱風扇，5為風道翻板，6為電機，7為風道風扇，8為空調換熱器樣件，9為壓力傳感器，10為熱電偶，11為粉塵濃度儀，12為電加熱棒，13為恒溫水箱，14為數據采集儀。首先將這兩個空間進行封閉，并在粉塵混合空間中預先營造一個粉塵濃度千倍于自然環境的穩定含塵環境；然后將這兩個空間進行連通，引導粉塵混合空間中的含塵氣流進入性能測試空間并吹向換熱器表面，使含塵氣流在兩個空間內循環流動，同時通過監測換熱器迎風面的粉塵濃度來反饋調節給粉量和風速，保證換熱器迎風面的粉塵濃度均勻穩定；然后將這兩個空間封閉，引導外界空氣進入性能測試空間并吹向積塵后的換熱器表面，實現對換熱器性能衰減程度的測量。

圖測試實驗臺原理及流程示意圖

該實驗裝置使用效果有：通過將含塵氣流在粉塵箱和測熱風道之間進行循環流動，避免了粉塵顆粒物因重力作用下沉而導致出現粉塵濃度不均勻的問題；通過實時監控換熱器迎風面的粉塵濃度來反饋調節給料量，避免了因粉塵不斷沉積在換熱器表面而導致粉塵濃度降低的問題；換熱器在加速積塵及性能測試過程中不需要移機，避免了因移機過程中換熱器表面積塵掉落而導致測試結果可重復性降低的問題。

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