房间空气调节器季节能效比的优化方法研究

谭成斌 陈焕新

（1.华中科技大学，能源与动力工程学院 湖北武汉 430074；2.珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519070）

1 引言

空调器季节能效的评价方法是目前空调行业的热门课题，随着国家标准《转速可控型房间空气调节器能效限定值及能效等级》（GB 21455-2013）[1]的发布实施，以及《房间空气调节器》（GB/T 7725）[2]的报批，对提高空调器季节能效方法的研究成为了各个空调企业产品研发工作的重要环节。在此背景下，笔者对提高空调器季节能效的方法进行了实验研究。

2 基础的实验数据

为了分析各主要参数对空调季节能效计算结果的影响，笔者选取了1台额定制冷量为3500 W的挂壁式空调器进行实验，实验结果如表1所示，表1的实验数据作为本研究的基础数据。

3 制冷参数的波动对季节能效计算结果的影响分析

3.1 额定制冷量、额定制冷功率的波动对SEER、HSPF和APF的影响

产品设计时，额定制冷量、额定制冷功率的微调对SEER、HSPF和APF的影响趋势是怎样的呢？笔者以表1的实验数据为基础，对额定制冷量、额定制冷功率的数值以1%或2%为步幅进行调整，寻找SEER、HSPF和APF的变化趋势。实验分析数据如表2所示。

在其它参数不变的前提下，SEER、HSPF和APF随额定制冷量和额定制冷功率的变化趋势如图1所示。从曲线的变化趋势来看，随着额定制冷量和额定制冷功率增大，SEER、HSPF和APF均呈下降趋势。

由此可见，产品设计时，在确保产品的额定制冷量符合国标要求的前提下，其实测值的大小可适当控制至下偏差，这样有利于提高产品的SEER、HSPF和APF的测试计算结果。

3.2 额定中间制冷量、额定中间制冷功率的波动对SEER、APF的影响

按照新版GB/T 7725标准（报批稿）[2]，额定中间制冷量的定义为“空调器达到‘额定制冷量的1/2’±100W范围时，压缩机电机所处转速下连续运行的能力”，换言之，额定中间制冷量的值应在“额定制冷量的1/2”±100W的范围内。那么，我们可以尝试在此范围内寻找SEER、HSPF和APF随额定中间制冷量变化的趋势。

笔者以表1的实验数据为基础，对额定中间制冷量、额定中间制冷功率的数值以1%或2%为步幅进行调整，寻找SEER、HSPF和APF的变化趋势。实验分析数据如表3所示。

在其它参数不变的前提下，SEER、HSPF和APF随额定中间制冷量和额定中间制冷功率的变化趋势如图2所示。从曲线的变化趋势来看，在“额定制冷量的1/2”±100W的范围内，随着额定中间制冷量和额定中间制冷功率增大，SEER的测试计算结果会逐渐增大，但增大的幅度很小；HSPF的测试计算结果不受此影响，保持不变；APF的测试计算结果会逐渐增大，但增大的幅度很小。

由此可见，产品设计时，在确保产品的额定中间制冷量符合国标要求的前提下，其实测值的大小可适当控制至上偏差，这样有利于提高产品的SEER和APF的测试计算结果，并且HSPF的测试计算值不受此影响，保持不变。

图1 SEER、HSPF和APF随额定制冷量和额定制冷功率的变化趋势

图2 SEER、HSPF和APF随额定中间制冷量和额定中间制冷功率的变化趋势

图3 SEER、HSPF和APF随额定制热量和额定制热功率的变化趋势

表1 基础的实验数据

表2 额定制冷量、额定制冷功率的波动及SEER、HSPF、APF的计算结果

表3 额定中间制冷量、额定中间制冷功率的波动及SEER、HSPF、APF的计算结果

表4 额定制热量、额定制热功率的波动及SEER、HSPF、APF的计算结果

表5 额定中间制热量、额定中间制热功率的波动及SEER、HSPF、APF的计算结果

表6 额定低温制热量、额定低温制热功率的波动及SEER、HSPF、APF的计算结果

表7 各能力点及其功率的变化对SEER、HSPF和APF的影响相关性

4 制热参数的波动对季节能效计算结果的影响分析

4.1 额定制热量、额定制热功率的波动对SEER、HSPF和APF的影响

产品设计时，额定制热量、额定制热功率的微调对SEER、HSPF和APF的影响趋势又是怎样的呢？笔者以表1的实验数据为基础，对额定制热量、额定制热功率的数值以1%或2%为步幅进行调整，寻找SEER、HSPF和APF的变化趋势。实验分析数据如表4所示。

在其它参数不变的前提下，SEER、HSPF和APF随额定制热量和额定制热功率的变化趋势如图3所示。从曲线的变化趋势来看，SEER不受额定制热量和额定制热功率变化的影响；HSPF随着额定制热量和额定制热功率数值的增大而增大；APF随着额定制热量和额定制热功率数值的增大而增大，但增大的幅度较小。

由此可见，产品设计时，在成本允许的前提下，其额定制热量的实测值应尽量设计得大一些，这样有利于提高产品的HSPF和APF的测试计算结果，并且SEER的测试计算值不受此影响，保持不变。

4.2 额定中间制热量、额定中间制热功率的波动对SEER、HSPF和APF的影响

按照新版GB/T 7725标准（报批稿）[2]，额定中间制热量的定义为“空调器达到‘额定制热量的1/2’±100W范围时，压缩机电机所处转速下连续运行的能力”，换言之，额定中间制热量的值应在“额定制热量的1/2”±100W的范围内。那么，我们可以尝试在此范围内寻找SEER、HSPF和APF随额定中间制热量变化的趋势。

笔者以表1的实验数据为基础，对额定中间制热量、额定中间制热功率的数值以1%或2%为步幅进行调整，寻找SEER、HSPF和APF的变化趋势。实验分析数据如表5所示。

在其它参数不变的前提下，SEER、HSPF和APF随额定中间制热量和额定中间制热功率的变化趋势如图4所示。从曲线的变化趋势来看，在“额定制热量的1/2”±100W的范围内，随着额定中间制热量和额定中间制热功率增大，HSPF的测试计算结果会逐渐增大，但增大的幅度很小；SEER的测试计算结果不受此影响，保持不变；APF的测试计算结果会逐渐增大，但增大的幅度很小。

由此可见，产品设计时，在确保产品的额定中间制热量符合国标要求的前提下，其实测值的大小可适当控制至上偏差，这样有利于提高产品的HSPF和APF的测试计算结果，并且SEER的测试计算值不受此影响，保持不变。

4.3 额定低温制热量、额定低温制热功率的波动对SEER、HSPF和APF的影响

产品设计时，额定低温制热量、额定低温制热功率是很重要的设计参数，其数值的微调对SEER、HSPF和APF的影响趋势又是怎样的呢？笔者以表1的实验数据为基础，对额定低温制热量、额定低温制热功率的数值以1%或2%为步幅进行调整，寻找SEER、HSPF和APF的变化趋势。实验分析数据如表6所示。

在其它参数不变的前提下，SEER、HSPF和APF随额定低温制热量和额定低温制热功率的变化趋势如图5所示。从曲线的变化趋势来看，SEER不受额定低温制热量和额定低温制热功率变化的影响；HSPF随着额定低温制热量和额定低温制热功率数值的增大而增大，增幅比较明显；APF随着额定低温制热量和额定低温制热功率数值的增大而增大，增幅比较明显。

由此可见，产品设计时，在成本允许的前提下，其额定制热量的实测值应尽量设计得大一些，这样有利于提高产品的HSPF和APF的测试计算结果，并且SEER的测试计算值不受此影响，保持不变。

5 小结

本文依据国家标准《转速可控型房间空气调节器能效限定值及能效等级》（GB 21455-2013）[1]以及《房间空气调节器》（GB/T 7725）[2]标准（报批稿）中关于空调器季节能效的算法，对额定制冷量、额定中间制冷量、额定制热量、额定中间制热量、额定低温制热量及上述各能力点对应的消耗功率的波动对整机SEER、HSPF和APF的测试计算结果的影响进行了实验数值分析，并在其它参数不变的前提下，总结出SEER、HSPF和APF随各能力点及其功率变化的趋势，给出了趋势曲线。各能力点及其功率的变化对SEER、HSPF和APF的影响相关性可总结如表7所示。

图4 SEER、HSPF和APF随额定中间制热量和额定中间制热功率的变化趋势

图5 SEER、HSPF和APF随额定低温制热量和额定低温制热功率的变化趋势

[1] GB/T 21455－2013《转速可控型房间空气调节器能效限定值及能效等级》[S].北京：中国标准出版社，2013.

[2] GB/T 7725《房间空气调节器》（报批稿）[S].