轉(zhuǎn)速可控型房間空氣調(diào)節(jié)器制冷季節(jié)能源消耗效率評(píng)價(jià)方法優(yōu)化研究

王魯平，王騫，李芳，柴增輝，陳欣

（合肥通用機(jī)械研究院，安徽合肥 230000）

0 引言

房間空氣調(diào)節(jié)器（下文簡(jiǎn)稱空調(diào)器）作為一種風(fēng)冷式空調(diào)（熱泵）產(chǎn)品，室外側(cè)與大氣直接發(fā)生熱交換，其運(yùn)行性能與氣象條件的變化有著緊密的聯(lián)系。目前，世界主要空調(diào)市場(chǎng)對(duì)該類產(chǎn)品的性能評(píng)價(jià)均已采納了基于不同室外溫度發(fā)生小時(shí)數(shù)的季節(jié)能效方法[1-5]。

中國(guó)現(xiàn)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7725—2004《房間空氣調(diào)節(jié)器》[2]及能效標(biāo)準(zhǔn)GB 21455—2019《房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級(jí)》[1]共同建立的季節(jié)能效評(píng)價(jià)框架，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 16358—2013[4]及日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS C 9612—2013[3]有著較強(qiáng)的一致性，也沿襲了其評(píng)價(jià)框架的先天不足。而作為較早采納季節(jié)能效評(píng)價(jià)方法的地區(qū)[6]，北美市場(chǎng)的對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)ANSI/ASHRAE 116—2010[7]經(jīng)過(guò)了多次更新迭代，其實(shí)驗(yàn)及計(jì)算的思路具備一定的可借鑒性。對(duì)于在北美標(biāo)準(zhǔn)框架內(nèi)季節(jié)能效實(shí)驗(yàn)及計(jì)算的研究與分析已非常廣泛[8-11]，但并未對(duì)其先進(jìn)性及科學(xué)性的部分進(jìn)行提煉。

在轉(zhuǎn)速可控型房間空調(diào)器產(chǎn)品已占中國(guó)家用市場(chǎng)主流的背景下[12]，以該類產(chǎn)品制冷季節(jié)能源消耗效率（Seasonal Energy Efficiency Ratio，SEER）的實(shí)驗(yàn)及計(jì)算為例，分析現(xiàn)行國(guó)標(biāo)季節(jié)能效評(píng)價(jià)體系的不足，提出一種優(yōu)化的評(píng)價(jià)方法。

1 國(guó)標(biāo)制冷季節(jié)能源消耗效率（SEER）實(shí)驗(yàn)及計(jì)算方法的現(xiàn)存問(wèn)題

1.1 實(shí)驗(yàn)工況與各平衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)室外溫度的偏離

國(guó)標(biāo)SEER實(shí)驗(yàn)包括3個(gè)必測(cè)實(shí)驗(yàn)及對(duì)應(yīng)3個(gè)可選實(shí)驗(yàn)，當(dāng)可選實(shí)驗(yàn)不實(shí)測(cè)時(shí)，采納經(jīng)驗(yàn)系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。如表1所示，其基本思路為在室外干球溫度35 ℃及29 ℃兩種工況下，分別將空調(diào)器固定在由高到低3種轉(zhuǎn)速條件下制冷運(yùn)轉(zhuǎn)，并認(rèn)為其發(fā)揮能力及消耗功率均隨室外平均溫度線性變化。

表1 國(guó)標(biāo)轉(zhuǎn)速可控型空調(diào)器SEER實(shí)驗(yàn)工況

對(duì)制冷負(fù)荷的確定同樣采納隨室外平均溫度線性變化的建筑負(fù)荷，其負(fù)荷0點(diǎn)對(duì)應(yīng)的室外溫度為23 ℃，名義設(shè)計(jì)室外溫度為35 ℃。在制冷負(fù)荷線確定后，與空調(diào)器在額定、中間及25%轉(zhuǎn)速3種狀態(tài)下發(fā)揮的能力線分別產(chǎn)生交點(diǎn)，各交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的室外溫度即對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速狀態(tài)運(yùn)行時(shí)平衡溫度。

圖1所示為國(guó)標(biāo)SEER實(shí)驗(yàn)中各平衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)室外溫度的確定。平衡溫度tp，tc及tb（35 ℃）將不同室外溫度區(qū)間分劃為4個(gè)部分：1）在25%轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的平衡點(diǎn)tp溫度以下，空調(diào)器因?yàn)闊o(wú)法繼續(xù)降頻運(yùn)轉(zhuǎn)，其發(fā)揮能力持續(xù)高于制冷負(fù)荷，即斷續(xù)運(yùn)行制冷；2）tp溫度到中間轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)平衡點(diǎn)tc溫度之間，空調(diào)器匹配制冷負(fù)荷，從25%轉(zhuǎn)速到中間轉(zhuǎn)速連續(xù)變頻運(yùn)轉(zhuǎn)；3）tc溫度到名義轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)平衡點(diǎn)tb溫度之間，空調(diào)器同樣匹配制冷負(fù)荷，從中間轉(zhuǎn)速到額定轉(zhuǎn)速連續(xù)變頻運(yùn)轉(zhuǎn)；4）tb溫度以上，不考慮空調(diào)器繼續(xù)升頻，而以額定轉(zhuǎn)速持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，其發(fā)揮能力始終不滿足制冷負(fù)荷需求。

圖1 國(guó)標(biāo)SEER實(shí)驗(yàn)中各平衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)室外溫度的確定

通過(guò)平衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的室外溫度，對(duì)空調(diào)器制冷季節(jié)發(fā)生的不同運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)予以分界，并對(duì)應(yīng)地采納不同方式進(jìn)行耗電量計(jì)算：在第1部分，需要采納效率降低系數(shù)CD模擬循環(huán)停機(jī)造成的額外能耗；在第2及第3部分，空調(diào)器連續(xù)變頻滿足制冷負(fù)荷，通過(guò)建筑負(fù)荷及能效比（Energy Efficiency Ratio，EER）反推耗電量；在第4部分，機(jī)組耗電量通過(guò)額定轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的功率線進(jìn)行計(jì)算。

國(guó)標(biāo)SEER實(shí)驗(yàn)規(guī)定，空調(diào)器各狀態(tài)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的標(biāo)定對(duì)應(yīng)到發(fā)揮額定能力、中間能力及25%能力，考慮到實(shí)驗(yàn)允差等因素，平衡溫度tp及tc一般位于25 ℃及29 ℃左右，結(jié)合GB 21455—2019[1]規(guī)定的制冷季節(jié)不同室外溫度的發(fā)生小時(shí)數(shù)（圖2），可以得到各溫度分段在制冷季節(jié)中的權(quán)重。

圖2 GB 21455—2019規(guī)定的制冷季節(jié)不同室外溫度發(fā)生小時(shí)數(shù)

表2所示為GB 21455—2019[1]規(guī)定的制冷季節(jié)溫度分布權(quán)重。由表2可知，國(guó)標(biāo)框架下的SEER計(jì)算中，平衡溫度tp相關(guān)區(qū)間，即空調(diào)器斷續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)及在25%轉(zhuǎn)速到中間轉(zhuǎn)速連續(xù)變頻運(yùn)轉(zhuǎn)所占權(quán)重約45%，tp溫度確定在計(jì)算中有著顯著意義。

表2 GB 21455—2019規(guī)定的制冷季節(jié)溫度分布權(quán)重

基于負(fù)荷特征，由于tp溫度對(duì)應(yīng)較低制冷負(fù)荷條件下空調(diào)器以低頻制冷運(yùn)轉(zhuǎn)，如圖2所示，在現(xiàn)行國(guó)標(biāo)規(guī)定的制冷實(shí)驗(yàn)工況下，不可避免出現(xiàn)了以35 ℃及29 ℃實(shí)驗(yàn)外延確定tp溫度條件下機(jī)組能力及功率的情況，即在高制冷負(fù)荷工況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以推算空調(diào)器在低負(fù)荷下的性能。這一處理方式的優(yōu)點(diǎn)在于SEER一系列實(shí)驗(yàn)中室外側(cè)工況不需要做調(diào)整，一定程度上降低了實(shí)驗(yàn)成本，但為了更為準(zhǔn)確地測(cè)定空調(diào)器在低負(fù)荷低頻運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的性能，出于加強(qiáng)負(fù)荷率與實(shí)驗(yàn)工況對(duì)應(yīng)性的考慮，有必要對(duì)低轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整。

1.2 計(jì)算框架中經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的作用

國(guó)標(biāo)SEER實(shí)驗(yàn)及計(jì)算基于固定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)后，空調(diào)器發(fā)揮能力及消耗功率均隨室外平均溫度線性變化這一基本前提。因此，在選定的額定、中間及25%三種條件下，均需要不同室外溫度下的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)以來(lái)確定機(jī)組能力及功率線，即共6個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果完成SEER的計(jì)算。

為了降低實(shí)驗(yàn)成本，現(xiàn)行國(guó)標(biāo)體系規(guī)定在35 ℃室外溫度下對(duì)名義、中間及25%進(jìn)行實(shí)測(cè)，并規(guī)定29 ℃室外溫度下的性能在不實(shí)測(cè)時(shí)采納經(jīng)驗(yàn)系數(shù)推算，如表3所示。現(xiàn)行房間空調(diào)器國(guó)標(biāo)體系采納的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（1.077/0.914）與對(duì)應(yīng)的日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS C 9612—2013[3]及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 16358-1—2013[4]一致，長(zhǎng)久以來(lái)已被廣泛接納。但隨著空調(diào)器產(chǎn)品技術(shù)的進(jìn)步，電子膨脹閥[13-15]及直流變速風(fēng)機(jī)[16]的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致在僅固定室外機(jī)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的條件下，29 ℃制冷實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)推算值與實(shí)測(cè)結(jié)果會(huì)發(fā)生較大偏離。尤其在新國(guó)標(biāo)GB 21455—2019《房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級(jí)》[1]實(shí)施后，面對(duì)顯著提高的能效限值[17-19]，在不對(duì)硬件匹配進(jìn)行優(yōu)化的前提下，通過(guò)實(shí)測(cè)29 ℃制冷實(shí)驗(yàn)以提高SEER計(jì)算結(jié)果已成為國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠商的普遍做法。

表3 GB 21455—2019規(guī)定的低溫制冷（29 ℃）性能計(jì)算

在2020年度房間空氣調(diào)節(jié)器能效實(shí)驗(yàn)樣品中隨機(jī)選取了42套實(shí)測(cè)低溫制冷（29 ℃制冷）實(shí)驗(yàn)的1級(jí)能效產(chǎn)品，其低溫制冷與經(jīng)驗(yàn)系數(shù)計(jì)算值的偏差如圖3和圖4所示。在選取的42套樣品中，29套名義制冷量小于或等于7.1 kW，按GB 21455—2019[1]的規(guī)定不進(jìn)行25%轉(zhuǎn)速的實(shí)驗(yàn)。

由圖3可知，制冷量經(jīng)驗(yàn)系數(shù)1.077與實(shí)測(cè)結(jié)果的分布并未發(fā)生顯著偏離?？紤]到在SEER計(jì)算框架中中間及25%轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)對(duì)SEER結(jié)果的影響權(quán)重顯著較大，若僅關(guān)注權(quán)重較大的實(shí)驗(yàn)部分，由表4可知，其實(shí)測(cè)關(guān)聯(lián)系數(shù)均值約為1.084，即現(xiàn)行的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)與實(shí)測(cè)結(jié)果符合性較好。由圖4可知，制冷消耗功率經(jīng)驗(yàn)系數(shù)0.914與實(shí)測(cè)結(jié)果發(fā)生了顯著偏離，并隨著壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的下降體現(xiàn)出有規(guī)律的差異。如表5所示，環(huán)境溫度由35 ℃降低到29 ℃，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速不變的條件下，在冷凝壓力降低造成耗功下降的同時(shí)，直流變速風(fēng)扇及電子膨脹閥的調(diào)節(jié)發(fā)揮著顯著作用?？照{(diào)器產(chǎn)品以現(xiàn)行經(jīng)驗(yàn)系數(shù)得出的消耗功率計(jì)算值顯著高于實(shí)測(cè)值。同樣，如1.1節(jié)所述，在對(duì)SEER結(jié)果影響權(quán)重較大的中間及25%實(shí)驗(yàn)部分，實(shí)測(cè)值與計(jì)算值的偏離更為顯著，其實(shí)測(cè)關(guān)聯(lián)系數(shù)均值約為0.738，這也是造成經(jīng)驗(yàn)系數(shù)用于SEER計(jì)算造成結(jié)果嚴(yán)重偏低的原因。

表4 樣品實(shí)測(cè)制冷量關(guān)聯(lián)系數(shù)均值

表5 樣品實(shí)測(cè)功率關(guān)聯(lián)系數(shù)均值

圖3 實(shí)測(cè)制冷量關(guān)聯(lián)系數(shù)的分布

圖4 實(shí)測(cè)制冷消耗功率關(guān)聯(lián)系數(shù)的分布

面對(duì)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)計(jì)算值顯著不利于企業(yè)標(biāo)稱的客觀情況，GB 21455—2019[1]框架下的能效實(shí)驗(yàn)普遍實(shí)測(cè)低溫制冷，經(jīng)驗(yàn)系數(shù)往往不被采納，其降低實(shí)驗(yàn)成本的作用已不顯著。

2 制冷季節(jié)能源消耗效率（SEER）實(shí)驗(yàn)及計(jì)算框架的優(yōu)化

2.1 實(shí)驗(yàn)工況的選取

SEER實(shí)驗(yàn)工況選取的基本原則是以盡量少的實(shí)驗(yàn)數(shù)量，盡量準(zhǔn)確體現(xiàn)出空調(diào)器隨制冷負(fù)荷變化而變化的性能特征，而這兩者存在著對(duì)立關(guān)系，即為了降低實(shí)驗(yàn)成本，對(duì)空調(diào)器變工況性能的量化不可避免存在推算的因素[20]。這就要求選取的實(shí)驗(yàn)工況在SEER計(jì)算中具有典型意義，并將空調(diào)器運(yùn)行狀態(tài)與制冷負(fù)荷需求緊密的關(guān)聯(lián)起來(lái)?；诘?部分的分析，對(duì)空調(diào)器壓縮機(jī)額定，中間及25%轉(zhuǎn)速條件下實(shí)驗(yàn)工況探討優(yōu)化措施。

如表2所示，對(duì)于空調(diào)器名義平衡點(diǎn)溫度（35 ℃）以上區(qū)間，其計(jì)算依據(jù)額定制冷及低溫（29 ℃）額定制冷兩組實(shí)驗(yàn)，對(duì)應(yīng)的室外溫度在制冷季節(jié)權(quán)重僅約為0.02。結(jié)合表4及表5給出的對(duì)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，現(xiàn)行的1.077/0.914系數(shù)在額定轉(zhuǎn)速條件下并未顯著偏離實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此，額定轉(zhuǎn)速條件下空調(diào)器僅實(shí)測(cè)額定制冷，而對(duì)低溫制冷采納經(jīng)驗(yàn)系數(shù)推算，不予實(shí)測(cè)。

對(duì)于中間轉(zhuǎn)速條件下的性能實(shí)驗(yàn)，用于確定平衡點(diǎn)溫度tc，對(duì)應(yīng)相關(guān)于tp溫度到tc溫度之間，及tc溫度到35 ℃兩端的耗電量計(jì)算，其對(duì)應(yīng)發(fā)生小時(shí)數(shù)總和占制冷季節(jié)權(quán)重達(dá)到了約0.85，對(duì)SEER計(jì)算結(jié)果發(fā)揮著顯著作用。對(duì)于中間轉(zhuǎn)速的實(shí)驗(yàn)工況，鑒于中間平衡點(diǎn)溫度tc一般在29 ℃左右，依然采納既有的35 ℃及29 ℃室外工況，通過(guò)兩個(gè)中間轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)計(jì)算平衡點(diǎn)溫度tc相關(guān)區(qū)間。

對(duì)于25%轉(zhuǎn)速條件下的性能實(shí)驗(yàn)，其對(duì)應(yīng)平衡點(diǎn)溫度與既有的實(shí)驗(yàn)工況偏離較大，采納實(shí)測(cè)29 ℃及25 ℃室外工況，通過(guò)這兩個(gè)低負(fù)荷低環(huán)境溫度的實(shí)驗(yàn)計(jì)算平衡點(diǎn)溫度tp相關(guān)區(qū)間。

優(yōu)化后的SEER實(shí)驗(yàn)總計(jì)需要5個(gè)工況，實(shí)驗(yàn)數(shù)量等同于現(xiàn)行AHRI 210/240—2017[5]標(biāo)準(zhǔn)中的5個(gè)必測(cè)工況，并實(shí)際上少于目前GB 21455—2019[1]框架下的6個(gè)實(shí)測(cè)工況。實(shí)驗(yàn)工況見(jiàn)表6。

表6 優(yōu)化后的轉(zhuǎn)速可控型空調(diào)器SEER實(shí)驗(yàn)工況

2.2 計(jì)算方法的確定

在確定的實(shí)驗(yàn)工況基礎(chǔ)上，SEER計(jì)算依然基于各平衡點(diǎn)溫度對(duì)制冷季節(jié)不同室外溫度的劃分，對(duì)各平衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)室外溫度tp、tc及tb（35 ℃）的定義不發(fā)生變化。由于25%轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)工況的調(diào)整，在平衡點(diǎn)tp的確定中很大程度上避免了兩個(gè)工況連線的外延與負(fù)荷線相交的情況。優(yōu)化后的各平衡點(diǎn)溫度的確定如圖5所示。

圖5 優(yōu)化后SEER實(shí)驗(yàn)中各平衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)室外溫度的確定

結(jié)合1.1部分的分析，在引入25 ℃制冷實(shí)驗(yàn)后，對(duì)應(yīng)空調(diào)器壓縮機(jī)以25%轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，以低負(fù)荷工況測(cè)試機(jī)組低頻性能，避免了計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果的偏離；結(jié)合1.2部分，25 ℃的工況更為接近負(fù)荷零點(diǎn)，其與29 ℃工況條件下25%轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)間對(duì)應(yīng)室外溫度的封閉，極大降低了經(jīng)驗(yàn)系數(shù)的作用。

橫向比較北美標(biāo)準(zhǔn)，AHRI 210/240—2017[5]對(duì)機(jī)組高速（類比國(guó)標(biāo)額定轉(zhuǎn)速）及低速（類比國(guó)標(biāo)25%轉(zhuǎn)速）運(yùn)轉(zhuǎn)性能的確定與國(guó)標(biāo)方法基本一致，主要差異在中間轉(zhuǎn)速狀態(tài)運(yùn)行區(qū)域的實(shí)驗(yàn)，即在tp及tb溫度之間機(jī)組變頻運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。在這一區(qū)域，AHRI 210/240—2017[5]僅規(guī)定了一個(gè)必測(cè)實(shí)驗(yàn)EInt，通過(guò)一系列調(diào)整系數(shù)推算出中間能力與建筑負(fù)荷交點(diǎn)tvc。其理論假設(shè)為當(dāng)中間轉(zhuǎn)速逼近高速（或低速）時(shí)，其對(duì)應(yīng)能力線斜率也應(yīng)逼近高速（或低速）能力線斜率。這一推算方法起到了降低實(shí)驗(yàn)成本的作用，其各平衡點(diǎn)溫度的確定如圖6所示。

圖6 AHRI 210/240—2017標(biāo)準(zhǔn)中SEER實(shí)驗(yàn)中各平衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)室外溫度的確定

北美標(biāo)準(zhǔn)SEER評(píng)價(jià)框架的顯著優(yōu)點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)工況數(shù)量少，且避免了經(jīng)驗(yàn)系數(shù)發(fā)生作用。但其在權(quán)重最大的連續(xù)變頻區(qū)間僅采用一個(gè)必測(cè)實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致這一框架魯棒性嚴(yán)重不足，很大程度上EInt實(shí)驗(yàn)決定了SEER結(jié)果的優(yōu)劣。連同現(xiàn)行國(guó)標(biāo)框架一起，將AHRI 210/240—2017[5]規(guī)定的SEER實(shí)驗(yàn)計(jì)算方法與本文提出的方法進(jìn)行橫向比較驗(yàn)證。

2.3 優(yōu)化后評(píng)價(jià)框架的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的目的在于橫向比較實(shí)驗(yàn)及計(jì)算方法的量化結(jié)果與空調(diào)器實(shí)際變工況變負(fù)荷性能的逼近程度，選取1臺(tái)名義制冷量7 200 W的分體立柜式變頻房間空調(diào)器（1號(hào)樣品）及1臺(tái)名義制冷量7 290 W的基站立柜式空調(diào)器（2號(hào)樣品），分別在前述三種評(píng)價(jià)框架內(nèi)進(jìn)行SEER實(shí)驗(yàn)及計(jì)算，實(shí)驗(yàn)工況如表7所示。

表7 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)工況

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)僅用于橫向比較基本方法，故空調(diào)器壓縮機(jī)額定、中間及25%轉(zhuǎn)速均采納國(guó)標(biāo)框架內(nèi)的要求進(jìn)行標(biāo)定，并基于GB 21455—2019[1]規(guī)定的制冷季節(jié)不同室外溫度發(fā)生小時(shí)數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

對(duì)于北美標(biāo)準(zhǔn)中的EInt實(shí)驗(yàn)，采納狀態(tài)相近的φhaf(29 ℃)予以替代。并以表6中φf(shuō)ull(35 ℃)及φf(shuō)ull(29 ℃)確定額定轉(zhuǎn)速狀態(tài)，以φmin(29 ℃)及φmin(25 ℃)確定25%轉(zhuǎn)速狀態(tài)，計(jì)5個(gè)實(shí)驗(yàn)。對(duì)于現(xiàn)行國(guó)標(biāo)框架內(nèi)實(shí)驗(yàn)，采納35 ℃及29 ℃均實(shí)測(cè)的方法，對(duì)應(yīng)額定、中間及25%轉(zhuǎn)速計(jì)6個(gè)實(shí)驗(yàn)?；?種方法得到的空調(diào)器在GB 21455—2019[1]規(guī)定的制冷季節(jié)隨不同室外溫度變化的能效比見(jiàn)圖7。

圖7 1號(hào)樣品空調(diào)器隨不同室外溫度變化的能效比

圖8中對(duì)制冷季節(jié)負(fù)荷線的確定采納GB 21455—2019[1]規(guī)定的方法，即室外溫度低于35 ℃（Ⅰ區(qū)域），機(jī)組制冷量滿足負(fù)荷需求，制冷季節(jié)負(fù)荷線按實(shí)測(cè)額定制冷量與負(fù)荷0點(diǎn)確定；室外溫度高于35 ℃（Ⅱ區(qū)域），機(jī)組制冷量不能滿足負(fù)荷需求，負(fù)荷線按實(shí)測(cè)低溫額定制冷量（29 ℃）與實(shí)測(cè)額定制冷量外延確定。3種實(shí)驗(yàn)及計(jì)算方法得到的SEER結(jié)果見(jiàn)表8。

圖8 2號(hào)樣品空調(diào)器隨不同室外溫度變化的能效比

表8 3種實(shí)驗(yàn)及計(jì)算方法的到的SEER結(jié)果

為了評(píng)價(jià)3種方法與實(shí)際運(yùn)行能效的逼近程度，參照?qǐng)D2，選取27 ℃及30 ℃兩個(gè)對(duì)應(yīng)發(fā)生小時(shí)數(shù)最高的室外溫度，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)頻率使實(shí)測(cè)能力與計(jì)算得到的建筑負(fù)荷在1%以內(nèi)，實(shí)測(cè)能效比與3種方法計(jì)算結(jié)果關(guān)系見(jiàn)表9。

表9 實(shí)測(cè)能效比與計(jì)算結(jié)果的偏離程度

在兩種工況條件下，以實(shí)測(cè)與計(jì)算能效比的平均絕對(duì)差來(lái)評(píng)價(jià)，兩臺(tái)樣品按現(xiàn)行國(guó)標(biāo)、ASHRAE及本文提出方法的結(jié)果分別為 0.198/0.073、0.140/0.071及0.062/0.015，本文提出的優(yōu)化方法取得了與實(shí)際運(yùn)行最好的逼近效果。

3 結(jié)論

從提升轉(zhuǎn)速可控型房間空調(diào)器SEER計(jì)算結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行能效的符合性出發(fā)，結(jié)合中國(guó)市場(chǎng)實(shí)際技術(shù)現(xiàn)狀，本文分析了現(xiàn)行國(guó)標(biāo)框架的不足，研究了實(shí)驗(yàn)及計(jì)算的優(yōu)化方向，并提出了一種評(píng)價(jià)方法，這一方法具備如下先進(jìn)性：

1）基本排除了經(jīng)驗(yàn)系數(shù)發(fā)生的作用，增強(qiáng)了與真實(shí)能效的逼近；提高了低頻低負(fù)荷區(qū)間的計(jì)算準(zhǔn)確度；

2）空調(diào)器能效實(shí)驗(yàn)中壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速不需要重新標(biāo)定，也未造成實(shí)驗(yàn)成本的增加；經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本文提出方法計(jì)算能效與實(shí)際運(yùn)行能效的偏差，較之于現(xiàn)行國(guó)標(biāo)方法及ASHRAE方法約降低70%，在后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)修訂的過(guò)程中具備參考價(jià)值。