欧盟空调ERP能效新法规草案解读及季节能效优化探讨

卢智斌，陈信勇

（珠海格力电器股份有限公司，珠海 519070）

引言

2019年6月，欧盟委员会发布了关于欧盟空调ERP（Energy Related Products）能效和能源标签新法规草案，用于替代现行法规（EU）No 206/2012和（EU）No 626/2011，计划2022年1月1日正式实施。本文主要解读新法规草案能效新要求，并分析这些要求对目前空调能效的影响。由于新法规草案对能效要求有比较大的提高，因此需要对制冷及制热季节能效如何优化进行探讨，以达到更高的能效，提升竞争力，为将来空调出口欧盟做好准备。

1 适用范围

新法规草案适用范围没有改变，还是额定制冷能力（和单热机型额定制热能力）≤ 12 kW的空调和热泵机组，输入功率≤ 125 W的舒适性风扇。

2 协调标准

欧盟委员会给出了协调标准需要包含的具体内容要求和协调标准采纳的期限。除了常规的EN 14511，EN 14825，EN 12102-1，IEC 60879外，还增加了单风管和双风管的渗透影响和季节能效计算的新标准，要求限期是2022年1月1日。

另外还可以看出欧盟正在起草一份关于机组能效的标准，通过该标准可确定机组的宣称能力，SEER/EER，SCOP/COP值，但无需制造商提供机组设置信息。要求限期是2025年1月1日，目前还无法知道该标准是如何确定以上数值。但不用提供机组的设置信息，就能确定以上数值，只能是让机组按给定工况自由跑进行测试，从而得出测试结果计算季节能效比，此方法更贴合机组实际的运行状态，能真实反映机组的实际性能。预计在不久的将来欧盟能效要求将再次迎来大变化。

3 新法规草案能效要求

3.1 最低能效要求

新法规草案要求，对季节能效统一用ηs,c 和ηs,h 进行评价，这与其他能效法规保持一致，但CC转换系数用的是2.1，这与其他能效法规使用的2.5不同，注意计算时的区别。

按机组类别主要分为移动式单/双风管空调，固定式单/双风管空调，其他固定式空调，按额定能力6 kW作为界限划分。

新法规草案要求制冷量小于6 kW的固定式空调SEER为6.01，SCOP为3.99，对比旧法规206分别提高30.7 %和5 %；制冷量大于6 kW的固定式空调SEER为5.50，SCOP为3.91，对比旧法规206分别提高27.9 %和2.9 %。能效要求明显提高，特别是制冷SEER。

新法规草案最大的变更是移动式空调由原来旧法规的单点EER/COP评价更改为季节能效SEER/SCOP评价，制冷SEER限值为2.31，制热SCOP为1.03和1.07。

新法规草案对于噪音的最低限值要求与旧能效相同。

3.2 能效等级要求

新法规草案的变更点有能效等级由目前A+++-G调整为A-G等级、能源标签样式的变更、噪音按等级划分等。

以固定式空调为例，由表1可看出，由于最低能效的限制，新法规草案的制冷和制热平均区最低能效等级为C等级，对应旧法规最低能效等级为A等级，因此目前制冷和制热平均区能效等级低于A等级的空调在新法规正式实施后将会被淘汰。新法规最高能效制冷和制热A等级的能效要求相对于旧法规A+++等级分别提升14.4 %和4.2 %，制冷A等级提升较为明显。

表1 新旧法规能效等级对应关系

另外，噪音也划分为A-D共4个能效等级，这是欧盟能效法规首次引入对噪音进行等级划分，目的是让消费者能更清晰直观地比较出不同空调之间的噪音高低。

3.3 功能要求

新法规草案增加了对移动式空调的功能要求，主要有以下2点：

1）移动式热泵空调应包含一个辅助电加热，其最大制热能力（elbu_max） 应至少等于elbu（Tdesignh）；

2）单风管移动式热泵空调应包含一个室外温度传感器，其用于根据室外温度控制热泵和电辅热。

3.4 资源效率要求

新法规草案增加了对空调售后和维护的要求，而且要求比较多。重点是对售后备用件供应、访问维修和保养信息、拆卸机组物料的回收和再循环等具体操作要求。

3.5 信息要求

提供给安装人员和消费者的说明手册，和制造商、进口商、授权代表的网站上应包含以下内容：

1）空调、热泵或舒适风扇的正确安装和维护（包括清洁）说明；

2）对于在寒冷气候（colder）下无法确定制热能效的设备，应备注“this appliance is not intended to be used cold climates in Europe”；

3）对于在温暖气候（warmer）下无法确定制热能效的设备，应备注“this appliance is not intended to be used warm climates in Europe”；

4）访问专业维修（互联网网页，地址，联系方式）；

5）直接从制造商或通过其他渠道订购备件的相关信息；

6）维修设备所需的备件所需的最短期限；

7）空调、热泵或舒适风扇的最短保修期限；

8）说明如何在产品数据库中找到该型号信息，通过网站链接连接到产品数据库中，和如何在产品上找到型号。

4 测试和计算

4.1 空调及热泵能效计算基本要求

1）制冷季节能效比ηs,c计算用SEER/转换系数CC（=2.1），%为单位，再减去F(1)=3 %。

2）制热季节能效比ηs,h计算用SCOP/转换系数CC（=2.1），%为单位，再减去F(1)=3 %。

3）固定式空调及热泵的待机功率Psb应包含网络待机功率。如WIFI模块功率。该要求即需要打开机组的WIFI功能测试待机功率，此将提高Psb功率，对制冷季节能效比SEER的计算影响较大。由于待机功率在计算制热季节能效比ηs,h（SCOP）时小时数为0，因此待机功率不影响制热季节能效比SCOP。

4.2 固定式空调及热泵季节能效计算

新法规草案给出的计算方法和目前法规的方法相同。

4.3 移动式空调及热泵季节能效计算

新法规草案最大的变更点是移动式空调将采用季节能效比评价，旨在和固定式空调及热泵共同使用季节能效比及评价等级，使其具有可比性。

单风管移动式空调及热泵和双风管的季节能效计算方法有部分不同，并且单风管机组还需考虑渗透影响PINF(Tj) 。由于目前新法规草案给出的具体计算方法还不确定，需待协调新标准发布后才能分析。

5 市场监督要求

新法规草案给出的市场监督要求与目前法规的要求基本相同，认证测试报告不能使用容差，并需要符合新法规草案新增的功能要求和资源效率要求。

抽测容差将按制冷能力进行划分，并逐级降低容差，从8 %到4 %，抽测容差要求比目前法规更严格，具体见表2。另外还要求如果某个型号被抽测不合格，其所有等同的型号（如目前在ERPL系统上注册的不同面板机型）也会被判不合格。

表2 市场监督允许容差

另外新法规草案不允许机组在抽测时检测到机组正在测试而自动进入专门的测试模式，使其能效更好。机组软件升级时也不能改变机组的性能使其不符合法规的要求。

6 制冷及制热季节能效优化探讨

6.1 制冷季节能效优化

按标准EN 14825:2018要求，制冷季节能效共涉及4个工况，若按每个工况能效提升5 %，对SEER的提升影响见表3。由表3可知C工况能效比重最大，其次是B工况，重点提升这2个工况能效对SEER的提升贡献最大。

表3 各工况对SEER的影响

空调制冷设计负荷等于空调A工况制冷能力，A工况能力越大，制冷设计负荷将越大，B工况和C工况对应的部分负荷也将变大。一般在空调最佳能效运行范围内，能力与能效成反比，因此制冷设计负荷不宜过高。

对于B工况和C工况的测试，可适当降低外风机转速，降低整机功率，并调整电子膨胀阀开度，让机组过热度维持在3～5度之间。由于标准要求变频空调测试能力可在对应部分负荷±10 %内，因此可适当降低压缩机频率让机组运行在-5 %部分负荷内，保证足够的余量和避免开停机衰减能效，从而提升B工况和C工况的能效。对于低温制冷D工况，由于部分负荷比只有21 %，一般空调需要进入开停机衰减能效，由于压缩机进入低频区域运行，频率越低能效会下降，因此可适当提升压缩机频率以提升空调能力能效。

另外，由于新法规要求待机功率测试需要包含网络待机功率，目前较多空调已有WIFI智能功能，因此在制冷待机测试时，关机10 min后相关WIFI电路需要进入低功耗模式，以便降低待机功率。待机功率对制冷季节能效比SEER的影响，以一匹低能效空调、一匹高能效空调、二匹低能效空调、二匹高能效空调为例作对比。由表4和图1可看出：

图1 待机功率、SEER的关系

表4 待机功率对SEER的影响

1）制冷设计负荷越小，待机功率对空调SEER的影响越大。待机功率每增加0.5 W，SEER将下降0.4～1.1 %。

2）制冷季节能效比SEER越高，待机功率对空调SEER的影响越大。由于SEER越高，总输入功率将更小，导致相同的待机功率在计算时占比更高，影响更大。

3）由以上得出小冷量高能效比SEER的空调，重点降低待机功率，可有效提高制冷季节能效比SEER。

温控停机功率测试可在压缩机停机10 min后降低或关闭室内风机转速，关闭室外风机，从而降低功率消耗。

6.2 制热季节能效优化

按标准EN 14825:2018要求，制热SCOP提升除了与A-G 7个工况能效相关外，还与平衡点温度的选取有很大关系。平衡点温度的选取直接关系到制热设计负荷的确定和SCOP的计算。

当设定平衡点温度升高时，对应的空调制热能力也提高，因此按平衡点制热能力倒推出的制热设计负荷也增大。当制热设计负荷增大时，每个工况对应的部分负荷需求也增大，因此空调要达到负荷需求只能提高制热能力，各工况相应能效比会下降。当制热设计负荷增大时，空调的最大制热能力满足不了的低温工况会越来越多，电辅热补偿会增大，使SCOP下降，并且制热设计温度对应的电辅热补偿值也增大，同时该参数需要标示在产品信息表中，让消费者了解按标称的制热设计负荷需要的额外电辅热值。但当制热设计负荷过小时，各工况空调进入开停机衰减能效的概率也变大，因此应适当选取平衡点温度，以确定制热设计负荷和提升制热季节能效比SCOP。

以某2匹空调制热平均区为例，平衡点温度最高不能高于2 ℃，图2是以各温度点作为平衡点温度时制热设计负荷和SCOP制热季节能效的关系。由图可看出，当平衡点设定为2 ℃时，制热设计负荷最大，可达到8 kW，但对应SCOP只有2.9左右，远远低于平衡点设定为-7 ℃时的SCOP。制热设计负荷随着平衡点温度下降而下降，SCOP随着平衡点温度下降而提高，当到-7 ℃左右时SCOP能达到最大值。因此在平均区选取平衡点时，可根据机组实际性能在-7 ℃左右选取平衡点温度并确定制热设计负荷。

图2 平衡点温度、制热设计负荷和SCOP的关系

确定平衡点温度和制热设计负荷后，若按每个工况能效提升5 %，平衡点温度设为-7 ℃，对SCOP的提升影响见表5。由表5可知B工况能效比重最大，其次是C工况，重点提升这2个工况能效对SCOP的提升贡献最大。

表5 各工况对SCOP的影响（平均区）

按每个工况对应的部分负荷需求来设置机组制热能力，使制热能力达到负荷需求±10 %内。在平衡点温度以上的工况可适当降低压缩机频率让机组运行在-5 %负荷需求内，从而提升机组能效。制热提升能效的措施与制冷的基本相同，都是以提升能力和降低功率为目标。

7 结语

通过以上解读可知，新法规草案增加了许多新的要求，主要变更点有如下几点：

1）最低能效要求提高，需对目前空调的制冷及制热季节能效进行优化，以提高能效和等级；

2）移动式空调能效评价由单点能效变更为季节能效，并需要增加电辅热和温度传感器；

3）固定式空调及热泵的待机功率应包含网络待机功率；移动式空调及热泵待机功率删除0.5 W和1 W的要求；

4）增加功能性要求和资源效率要求；

5）市场抽测容差加严，按制冷量划分逐级降低容差。

以上几个主要变更点对出口欧盟家用空调影响比较大，特别是待机功率，必然会影响制冷季节能效。单风管移动式空调热泵需要增加电辅热和温度传感器，机组成本将会增加，并需要按新标准要求测试和计算是否符合新法规的要求。因此，需要时刻关注新法规草案的最新动态，提前做好新能效的过渡准备工作。