、節(jié)能、環(huán)保已經(jīng)成為房間空氣調(diào)節(jié)器技術(shù)發(fā)展的三大主題,世界各國對(duì)于空調(diào)能效要求逐年提升。作為空調(diào)行業(yè)的技術(shù),美國在空調(diào)能效提升方面也走在了世界的前列。美國能源部(doe)規(guī)定,從2006年1月23日起,進(jìn)入美國市場的分體單元機(jī)產(chǎn)品季節(jié)能效比(seasonalenergyefficientratio,簡稱seer)必須從10提高到13。
在美國判定空調(diào)節(jié)能效果不以能效比(eer)作為判定指標(biāo),這是因?yàn)樵诿绹闹评浼竟?jié)中,室外溫度高于35℃的時(shí)間少于5%,低于28℃的時(shí)間多于75%,而且循環(huán)開關(guān)損失并沒有反映在能效比上,所以eer不能代表美國的季節(jié)性能源消耗情況。
美國
能源部于1977年提出季節(jié)能效比(seer)的概念,對(duì)于單冷空調(diào)設(shè)備將季節(jié)能效比作為衡量其制冷效率的指標(biāo)。按照定義,seer是指一臺(tái)空調(diào)在其正常的制冷使用周期內(nèi)(不超過12個(gè)月)的總制冷量(btu),除以同一周期中的總輸入電能(w.h)。
經(jīng)過歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和試驗(yàn)驗(yàn)證,美國制冷與空調(diào)協(xié)會(huì)(ari)在其210/240標(biāo)準(zhǔn)中提出了相對(duì)簡單的seer計(jì)算方法。
seer簡易計(jì)算方法
seer定義和eer的定義*不同,其測算方式也有差異。對(duì)于eer的測算,空調(diào)的能力和能效只要通過一個(gè)工況測試就可以*獲得,而對(duì)于seer的測算,由于測算過程中需要考慮系統(tǒng)開/關(guān)循環(huán)損失和累加能源消耗量的影響,因此空調(diào)的能力和能效需要通過四個(gè)工況測試并通過一系列的加權(quán)計(jì)算才可以獲得zui終結(jié)果,見表1。
a工況稱為標(biāo)準(zhǔn)制冷工況,空調(diào)在這個(gè)工況條件下測試系統(tǒng)的制冷量。b工況稱為低溫制冷工況,空調(diào)在這個(gè)工況條件下測試系統(tǒng)的制冷能效,標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)其定義為eerb。c工況干工況穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)和d工況干工況斷續(xù)試驗(yàn),做這兩個(gè)試驗(yàn)要保證蒸發(fā)器表面處于無凝露的測試狀態(tài)中。a、b、c三個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目都屬于穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)項(xiàng)目,當(dāng)測試數(shù)據(jù)誤差滿足ashrae37-2005所規(guī)定的范圍以內(nèi),即可以按照10分鐘一次的時(shí)間間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)算。d工況試驗(yàn)中,空調(diào)要按照6分鐘開機(jī),24分鐘停機(jī),30分鐘為一個(gè)循環(huán)周期的方式循環(huán)往復(fù)進(jìn)行,當(dāng)循環(huán)周期工況穩(wěn)定后,記錄其中一個(gè)穩(wěn)定周期的試驗(yàn)數(shù)據(jù),通過這兩個(gè)試驗(yàn),求取seer計(jì)算過程中zui重要的參數(shù)cd值,標(biāo)準(zhǔn)中定義cd值為效率降低系數(shù),由于精算過程十分復(fù)雜,試驗(yàn)平臺(tái)焓差法試驗(yàn)裝置需要進(jìn)行程序調(diào)整,因此并非所有焓差測試臺(tái)都可以進(jìn)行cd值的測試,在ari210/240標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于不能進(jìn)行c工況和d工況試驗(yàn)的焓差測試裝置,允許cd值使用0.25替代。將0.25代入公式(1)。
plf(0.5)=1-0.5×cd………(1)
式中:
plf(0.5)——當(dāng)制冷負(fù)荷系數(shù)為0.5時(shí)的部分負(fù)荷系數(shù)。
將(1)式的計(jì)算值代入公式(2),即可求取季節(jié)能效比值。
seer=plf(0.5)×eerb……(2)
此時(shí)季節(jié)能效的計(jì)算公式可以變形為seer=0.875×eerb。引入seer13的概念,公式可以繼續(xù)變形為eerb×0.875×3.412(btu/w)≥13(btu/w),即工況b的試驗(yàn)條件下測試所獲得的能效值要求大于4.35w/w。根據(jù)美國ari210/240測試標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)出廠時(shí)的zui低制冷能力和能效值都不能低于標(biāo)稱值的95%,由此可以推算出北美向seer13的分體空調(diào)在工況b的試驗(yàn)條件下的實(shí)測能效值只有大于4.137w/w才可以滿足seer13的開發(fā)要求。
試驗(yàn)實(shí)例
采用向北美出口的2hp(5200w)分體空調(diào)作為測試本體,選擇日立asl155rn-c7lu作為測試樣機(jī),根據(jù)美國ari210/240的相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果見表2。
試驗(yàn)結(jié)果表明,被測系統(tǒng)在a工況下制冷量為5050w,大于5011w的zui低能力要求,在b工況下能效值為4.27w/w,大于4.137w/w的zui低能效要求,通過簡算公式計(jì)算seer為13.42,大于13,因此該款空調(diào)系統(tǒng)滿足seer13的開發(fā)目標(biāo)。
綜上可知,seer13zui關(guān)注的是空調(diào)系統(tǒng)在b工況下的能效情況,力求在該工況下空調(diào)能效能夠達(dá)到4.137w/w以上,從而滿足seer13的zui終開發(fā)要求,這一分析結(jié)果將為空調(diào)系統(tǒng)未來的開發(fā)指明方向。