《单元式空气调节机》GB/T17758-1999标准已经于2007年进行了修订并报批,即将出台。影响风冷型单元式空调机APF性能评价指标的因素除空调自身性能参数外,还包括“建筑负荷线”和“空调的使用小时数分布”两个因素。依据中国国情,我们对这两个因素进行了定量研究,为GB/T17758-1999标准修订提供了理论依据。
随着制冷空调技术的发展,变速、变容量制冷空调设备逐渐成为行业的研究与发展重点,变速、变容量单元式空气调节机(以下简称单元式空调)在中国制冷产业中所占的比例越来越大,而1999年制定的《单元式空气调节机》GB/T17758-1999标准尚未考虑该类产品。为推进行业的技术进步,实现中国标准迈向国际先进行列,并与国际接轨,全国冷冻空调设备标准化技术委员会经过两年多的努力,对GB/T17758-1999进行了修订(修订标准已经报批),其重要变化之一是用季节能效指标(单冷型用季节能效比SEER,热泵型用全年能源消耗效率APF)代替原标准中的名义制冷或名义制热工况的性能指标(EER或COP),更为客观地描述风冷型单元式空调的性能。
从SEER、APF的计算公式可以看出,采用季节能效指标来评价单元式空调的性能时,必须明确三个问题:(1)定义建筑负荷线;(2)定义使用空调的小时数分布;(3)研究制冷与制热时空调的性能曲线及其测试方法。其中,问题(3)是全世界都面临的共同问题,研究成果可以相互借鉴;而问题(1)与问题(2)则与空调的应用地域、建筑围护结构、空调使用习惯、人们的平均生活水平等因素具有直接关系,因此,对于不同国家而言,在制定标准时,必须进行有针对性的研究,提出符合本国国情的数据或曲线。本文针对计算风冷型单元式空调全年能源消耗效率APF(对于单冷型空调而言,则采用SEER)所需的建筑冷热负荷线、制冷与制热季节及其各温度(外温)下的使用小时数进行研究,为中国国家标准《单元式空气调节机》GB/T17758-1999的修订提供了理论依据。
建筑负荷线的确定方法
借鉴现有国内外标准对制冷与制热负荷线的定义方法,负荷线采用直线,即在平均室内发热量条件下,室内的制冷和制热负荷均只取决于室外环境温度,因此必须给定负荷线上的两个点才能确定出负荷线。
1.制冷负荷线
制冷负荷线的负荷点:当室外温度为35℃,室内温度为27℃时,房间的制冷负荷BLc(35)与单元式空调的名义制冷量(Φcr)相同。
制冷负荷线的零负荷点:根据典型地区(如南京)典型建筑需要供冷的最低日平均外温tc来定义制冷季节的发生日期段;为了节能,认为在制冷季节所规定的时间段内,只有当逐时外温tj≥tc+2℃时,才发生冷负荷,故BLc=0时的外温为tc+1℃(即制冷零负荷点)。
2.制热负荷线
制热负荷线的负荷点:制热负荷线的负荷点是指在外温为0℃、室温为20℃时房间的热负荷BLh(0)。为确定此工况下典型建筑房间的热负荷BLh(0),则需考察建筑的BLh(0)与外温35℃、室温27℃时的冷负荷BLc(35)(等于名义制冷量Φcr)的比值HCR(需求热冷比),以获得制热负荷线的负荷点BLh(0),即
BLh(0)=HCR·BLc(35)=HCR·Φcr(1)
制热负荷线的零负荷点:设典型城市典型建筑需要供热的最高日平均外温为th,根据th定义制热季节的发生日期段;