干貨：長效節(jié)能評價標準及衰減測試技術

干貨：長效節(jié)能評價標準及衰減測試技術

現(xiàn)在我們來探討下長效節(jié)能評價標準的發(fā)展進程。

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1、政策和標準

目前在這方面的研究中，國外還沒有發(fā)布有關的空調(diào)器長效性能的政策和評價標準。由于我國是世界非常大的空調(diào)器生產(chǎn)國和消費國，為了能夠推廣節(jié)能、效能高的空調(diào)并提高空調(diào)產(chǎn)品的能源利用效率，我國陸續(xù)制定并發(fā)布了有關的空調(diào)器長效性能的政策和評價標準，來對空調(diào)器在長期運行過程中因積灰而導致的長效性能衰減情況進行評價。
  2012年5月，中國質(zhì)量認證中心（CQC）發(fā)布了我國一部關于空調(diào)器長效節(jié)能評價的標準《空調(diào)器長效節(jié)能評價技術要求》[6]。該標準對于空調(diào)器的長效節(jié)能評價選取了“換熱器積灰”這一相當關鍵的因素來進行考核評價，提出了基于噴粉的一代空調(diào)器長效性能測試方法，通過人工模擬加速換熱器性能老化來測量空調(diào)器整機制冷能力和能效衰減的測試流程。
  2014年底，國家發(fā)改委等七部委聯(lián)合發(fā)布了《能效“領跑者”制度實施方案》[24]，對空調(diào)器所有生命周期能效提出了要求。
  2017年底，上海市頒布了空調(diào)器地方標準，也將“節(jié)能領跑者”空調(diào)長效衰減率納入強制限定范疇[25,26]；其測試方法和評價指標則參照CQC標準中規(guī)定的內(nèi)容來執(zhí)行。
  2018年4月，上海市科委正式立項2018年度“科技創(chuàng)新行動計劃”技術標準項目《房間空調(diào)器長效性能測試方法研究與團體標準制定》，圍繞著現(xiàn)有空調(diào)器長效節(jié)能評價標準中測試結(jié)果可重復性差、測試耗時長的問題，擬開發(fā)可重復性好、測試耗時少的房間空調(diào)器長期運行性能衰減測試方法，使得房間空調(diào)器的加速積塵測試方法進一步規(guī)劃化、精細化。

2、標準測試方法和評價指標

  目前在長效節(jié)能標準的測試方法方面的研究中，國外針對空調(diào)器長效性能衰減目前只開展了一些換熱器積灰后性能衰減的學術研究，還沒有形成針對性的空調(diào)器長效性能衰減測試方法。由于我國是能源消耗較大的國家，隨著相關節(jié)能政策的出臺，我國陸續(xù)制定并發(fā)布了有關的空調(diào)器長效性能測試方法，用于規(guī)范我國空調(diào)行業(yè)在長效性能方面的測試方法。

  中國質(zhì)量認證中心出臺的《空調(diào)器長效節(jié)能評價技術要求》給出了基于噴粉的一代空調(diào)器長效性能測試方法。該方法的測試流程包括噴粉、淋雨循環(huán)試驗，如圖4（a）和（b）所示。對于淋雨的測試流程是：空調(diào)器連續(xù)運行72h后，用符合GB 4208-2008標準要求的淋水噴頭，在室外機冷凝器上方500～600mm處，在冷凝器垂直表面成15±5°角，在與冷凝器表面成水平方向來回移動，以100±10L/h的流量進行淋水。對于噴粉的測試流程是：采用粉塵發(fā)出裝置向冷凝器均勻發(fā)出模擬大氣塵（符合GB 13270-91)，大氣塵發(fā)出總量為每平方米冷凝器表面面積200g。所采用的人工測試粉塵的成分是由國家標準GB 13270-91所規(guī)定的模擬大氣塵成分，包括72%的黃土塵、25%的炭黑以及3%的短纖維。

圖 CQC標準中的人工模擬換熱器性能衰減裝置圖 

  該標準還對空調(diào)的基本性能提出了規(guī)定，要求空調(diào)器經(jīng)過上述噴粉和淋雨循環(huán)試驗后，制冷量長運衰減率不應超過10%，能效比長運衰減率不應超過15%。

3、換熱器長效性能衰減測試技術的研究進展

3.1 加速積塵測試與換熱量測試分開的測試技術

  早期研究中對于換熱器長效性能衰減的測試是將換熱器加速積塵測試過程與換熱量測試過程分開，即先將對換熱器進行加速積塵前換熱量測試，再將換熱器移機至積灰實驗臺進行加速積塵，然后再將積塵后換熱器搬出并進行換熱量測試，從而得到換熱量衰減情況。這種加速積塵測試過程與換熱量測試過程分開的測試技術，會因換熱器移機導致翅片表面粉塵掉落，使測試結(jié)果的可重復性降低；因此需要開發(fā)一套能夠充分保證測試結(jié)果具有可重復性的測試技術

3.2 加速積塵測試與換熱量測試一體化的測試技術

  為了解決換熱器加速積塵過程與換熱量測試過程分開造成的可重復性降低的問題，可通過開發(fā)換熱器加速積塵過程與換熱量測試過程一體化的測試技術來提高可重復性。
  基于該技術所搭建的實驗臺如圖5所示，構建兩個相互之間既可封閉又可連通的粉塵混合空間和測熱空間。圖中1為粉塵箱，2為粉塵給料機，3為測熱風道，4為粉塵箱風扇，5為風道翻板，6為電機，7為風道風扇，8為空調(diào)換熱器樣件，9為壓力傳感器，10為熱電偶，11為粉塵濃度儀，12為電加熱棒，13為恒溫水箱，14為數(shù)據(jù)采集儀。首先將這兩個空間進行封閉，并在粉塵混合空間中預先營造一個粉塵濃度千倍于自然環(huán)境的穩(wěn)定含塵環(huán)境；然后將這兩個空間進行連通，引導粉塵混合空間中的含塵氣流進入性能測試空間并吹向換熱器表面，使含塵氣流在兩個空間內(nèi)循環(huán)流動，同時通過監(jiān)測換熱器迎風面的粉塵濃度來反饋調(diào)節(jié)給粉量和風速，保證換熱器迎風面的粉塵濃度均勻穩(wěn)定；然后將這兩個空間封閉，引導外界空氣進入性能測試空間并吹向積塵后的換熱器表面，實現(xiàn)對換熱器性能衰減程度的測量。

圖 測試實驗臺原理及流程示意圖

  該實驗裝置使用效果有：通過將含塵氣流在粉塵箱和測熱風道之間進行循環(huán)流動，避免了粉塵顆粒物因重力作用下沉而導致出現(xiàn)粉塵濃度不均勻的問題；通過實時監(jiān)控換熱器迎風面的粉塵濃度來反饋調(diào)節(jié)給料量，避免了因粉塵不斷沉積在換熱器表面而導致粉塵濃度降低的問題；換熱器在加速積塵及性能測試過程中不需要移機，避免了因移機過程中換熱器表面積塵掉落而導致測試結(jié)果可重復性降低的問題。

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