空气源空调热泵热水机组编制说明

双栏排GB/T空气源单元式空调（热泵）热水机组征求意见稿编制说明一、编制背景情况说明1、编制背景及标准名称的变更说明： 鉴于市场上出现了越来越多的将房间空气调节功能和热水功能相结合的产品， 但目前对于该类产品还没有评价、评定的标准。针对目前这种情况，需要一份标准 来规范、引导市场。本标准根据 2009 年国家标准制定计划起草，本标准任务书中的名称为商业 或工业用的空气源热泵空调热水机组 ，实际上发现这个名称和产品对应不是很好， 因为标准名称中规定的产品范围太小， 其中并不包含只具有单冷功能的空调热水机 组和市场占有率较大的家用空调热水机组， 这容易造成国家标准体系混乱， 也不利 于企业采标。为了更好地表达标准内涵经过第一次国标会议讨论决定，把标准名称 更改为空气源空调（热泵）热水机组 。在第二次标准讨论会议上，及会代表认 为空气源空调（热泵）热水机组名称较大，及标准内容吻合的不是很好，经过 代表们讨论，决定将标准名称更改为空气源单元式空调（热泵）热水机组 。2、标准编制的必要性： 目前，及空气源热泵热水机及空气调节器相关的国家标准主要有：GB/T 21362商业或工业用及类似用途的热泵热水机GB/T 17758 单元式空气调节器GB/T 18430 工商业用和类似用途的冷水（热泵）机组GB/T 18836 风管送风式空调（热泵）机组上述国家标准对现在越来越多的可以同时或兼有提供生活热水和室内空气调节功能的空气源空调 (热泵) 热水机组的设计、生产、检测等要求没有进行考核。因 此，通过制定本标准从而对空气源空调(热泵) 热水机组这类产品的设计、生产、试验要求、检测等进行考核就显得尤为重要。3、其他说明：1) 本标准及有关的现行法律、法规和强制性国家标准协调一致。2) 起草工作组建议把本标准作为推荐性标准发布实施。3) 本标准为首次制定。4) 本标准由美的集团有限公司、合肥通用机械研究院负责起草。二、标准的编制过程2008 年，广东美的商用空调设备有限公司向全国冷冻空调设备标准化技术委员 会提出了空气源空调热泵热水机国家标准制定建议书。2008年，全国冷冻空调设备标准化技术委员会批复将GB/T商业或工业用的空气源热泵空调热水机组国家标准制定列入 2008 年计划， 计划编号： 20081655-T-604 。并且明确了广东美的商用空调设备有限公司为该标准的执笔单 位。2009 年 5 月广东美的商用空调设备有限公司完成标准初稿。 标准起草工作组于 顺德召开了第一次标准讨论会议。2009 年 12 月，广东美的商用空调设备有限公司按照第一次标准讨论会议的意 见对标准完成修改。2010 年 01 月 17 日，标准起草工作组于顺德召开了第二次标准讨论会。三、标准编制原则和标准主要内容的说明1、本标准编制原则及采用标准：空气源空调 （热泵）热水机组不仅需要实现空气源热泵热水机组的功能还要实 现空调器的功能。为保持标准的一致性及延续性，其及热泵热水机组功能模式一致 的工况（名义制热水工况、最小制热水运行、最大制热水运行等）及要求（热水贮 存性能要求、承压式水箱系统密封要求等）等应及现行的GB/T 21362商业或工业用及类似用途的热泵热水机 、GB/T 23137家用和类似用途热泵热水器保持一 致；其及空调器功能模式一致的工况及要求等应及GB/T 17758单元式空气调节器保持一致。由于大部分空气源空调（热泵）热水机组具有热回收功能，这也是该类产品的 一种重要模式和优势，因此有必要对空调热水工况（即热回收工况）及相关考核标 准进行规定。本标准中规定的空气源空调 （热泵） 热水机组产品是空调器产品及空气源热泵 热水机组产品的组合产品。本标准着重引用、参照的标准为GB/T 21362商业或工业用及类似用途的热泵热水机 、GB/T 23137家用和类似用途热泵热水器 、GB/T 17758单元式空气调节器，包括产品制冷及制热水部分指标的确立及安全要求、 试验方法、检验规则等都主要参照了这几份国家标准。但是，区别于空调器产品及 空气源热泵热水机组，本产品的主要亮点是可以进行热回收。因此，本标准主要针 对该型产品的热回收功能模式下的性能和可靠性部分做了新的规定。2、标准条文编制说明：2.1 、范围为了明确标准的适用范围， 对本标准适用的产品作了如下定义： 本标准适用于 以全封闭型电动机 - 压缩机驱动，采用蒸汽压缩制冷循环，以空气为热源，可以同时或兼有提供生活热水和室内空气调节功能的空气源空调（ 热泵） 热水机组（以下简 称“空调 （ 热泵 ）热水机组”）。为使本标准可适用于现有的大部分产品，在定义中明 确了该型产品可以同时或兼有提供生活热水和室内空气调节功能。2.2 、术语及定义2.2.1 、空气源单元式空调 （热泵）热水机组（以下简称“空调 （热泵）热水机组” ） 一种向密闭空间、 房间或区域直接提供经过处理的空气，同时或兼有利用电动 机驱动的蒸汽压缩循环、 将低温热源空气的热量转移到较高温的被加热的水中来制 取生活热水的设备。为了明确产品的型式及使用范围， 对空气源空调 （热泵）热水机组 （以下简称空 调（热泵 ）热水机组）作了定义。定义的表述参考了 GB/T 21362商业或工业用及类 似用途的热泵热水机中对“热泵热水机组”的定义。2.2.2 、名义联供能力、名义联供制冷量、名义联供热水制热量、名义联供功 率、热回收性能系数名义联供能力 在名义联供工况和规定条件下进行空调制冷制热水模式运行时， 室内名义联供 制冷量及名义联供热水制热量之和，单位： W。名义联供制冷量 在名义联供工况和规定条件下进行空调制冷制热水模式运行时， 单位时间内从 密闭空间、房间或区域内除去的热量总和，单位：W。名义联供热水制热量 在名义联供工况和规定条件下进行空调制冷制热水模式运行时， 单位时间所提供热水的热量，单位： W。名义联供功率在名义联供工况和规定条件下进行空调制冷制热水模式运行时所消耗的总电功及运行时间之比，单位：W热回收性能系数在名义联供工况和规定条件下进行空调制冷制热水模式运行时，名义联供能力及名义联供功率之比，单位： W/W对空调热水这种热回收功能模式下的名义联供能力、名义联供制冷量、名义联供热水制热量、名义联供功率、热回收性能系数进行了规定，定义的表述参考了 GB/T 17758单元式空气调节器中对“制冷量”、“制热量”、“制冷消耗功率”、“制热消耗功率”、“性能系数”等的定义。2.3、基本参数空调（热泵）热水机组正常工作温度范围见表1:表1正常工作温度范围单位为摄氏度（C）环境温度初始水温度-7 43929其中，环境温度为-7 C43C是引用GB/T17758中5.1.11.1 风冷式空调机中 热泵型空调机的正常工作环境温度范围；如果将空调热水机组制热水时的正常工作温度范围定为-10 C43 C，而空调的正常工作温度范围定为-7 C43 C，将可能会使用户产生混淆。初始水温度为9C29C，这个是参考 GB/T21362-2008商业或工业用及类似 用途的热泵热水机表1中的低温工况初始水温度为9C,最大负荷工况的初始水温度为29C，所以本标准中的机组正常工作范围中的初始水温度拟定为9C29C,2.4、要求 241、热回收性能系数、能效比、热水性能系数空调(热泵)热水机组热回收性能系数、空调能效比、空调性能系数及热水性能系数不应低于表2中的规定值。表2 空调(热泵)热水机组名义工况时的热回收性能系数、空调能效比、空调性能系数及热水性能系数限值空调制冷量(W)热回收性能系数(W/W)空调能效 比(W/W)空调性能 系数(W/W)热水模式性能系数(W/W)一次加热式循环加热式静态加热式一次加热式循环加热式静态加热式V 71005.55.54.72.503.003.73.7(不带 水泵)3.6(自带 水泵)3.17100140005.205.204.52.402.90以下为美的商用空调设备有限公司空调热水机组的热回收性能系数、空调能效比、空调性能系数及热水性能系数见表3:表3美的商用空调设备有限公司空调热水机组的热回收性能系数、空调能效 比、空调性能系数及热水性能系数一览表机型热回收空调空调热水性能系数性能系数能效比性能系数一次加热式循环加热式静态加热式KRSJ-D120(160)/S-5805.482.793.023.72KRSJ-D160(200)/S-5806.492.593.243.75KRSJ-50(72)/400XH6.522.553.053.72KRSJF-25(35)/C6.122.723.043.80KRSJF-35(50)/C6.702.853.094.06KRSJF-50(72)/C6.522.673.103.85该类型产品由于具有多种运行模式，如果考虑不同模式的运行时间占比来评价能效，其评价方式将会非常复杂，且将会由于机组所具备的模式的不同会造成用户 对该种综合能效的混淆。由于市场上的机器的运行模式都不尽相同，例如有的机器只有制冷、制热水、制冷制热水三种模式，有的有制冷、制热水、制冷制热水及制热四种模式，有的可 能还具有制热同时制热水模式等等，由此就需要给出不同机组在不同运行模式下的权重系数，最后得出的综合能效比的区别也会比较大，因此其指导意义也不大。所以，在能效考核方面只需要计算出几种主要模式下的能效，然后分别对不同的运行模式进行考核，要求每个模式都需要高于最低限定值。根据美的商用空调设备有限公司现有的空调热水机组的综合性能系数、空调能效比、空调性能系数、热水性能系数的实测值，结合市场上现有产品的相关参数， 建议空调热水机组的综合性能系数、空调能效比、空调性能系数、热水性能系数最低限定值不低于表3所示值在第二次标准讨论会议上，及会代表们提出，鉴于本标准为初次制定，且标准 中只规定了最低限定值，建议不按照机组制冷量进行划分，同时建议空调能效比最 低值定为2.6W/W。具体限定值见表4：表4 空调（热泵）热水机组名义工况时的热回收性能系数、空调能效比、性能系数及热水性能系数一览表热回收性能系数（W/W）空调能效比（W/W）空调 性能 系数（W/W）热水性能系数（W/W）次加 热 式循环加热式静态加热式一次加热式循环加热式静态加热式5.205.204.80 （盘管在水箱内）4.50 （盘管在水箱外）2.602.903.703.70 （不带水泵）3.60 （带水泵）3.40 （盘管在水箱内）3.10 （盘管在水箱外）、液压要求对承压式贮水箱设计压力应不小于0.7MPa。对于承压式水箱的承压要求拟定为0.7MPa是因为目前的水箱用压力卸载阀体大部分为0.7MPa （GB/T 21362-2008商业或工业及类似用途的热泵热水机定为0.7MPa, GB/T23137-2008家用和类似用途热泵热水器规定为0.8MPa），此外GB4706.12-1995家用和类似用途电器的安全贮水式电热水器的特殊要求中要求封闭式电热水器最小额定压力为0.6MPa,综合以上要求，将承压水箱的承压要求定为 0.7MPa。2.5、试验工况空调热水名义工况见下表:项目使用侧热源侧十球温 度湿球温 度初始水 温度终止水 温度十球温 度湿球温 度空调热 水 工况空调热水 名义工况27191555指机组出水的设定温度值。空调制冷标况：热源侧 35C /24 C,使用侧空气温度 27C /19 C热泵制热水标况：20C /15 C,使用侧水温15C55 C考虑到制冷制热水模式下，保证用户空气侧使用的舒适度，因此将使用侧空气温度定为27 C /19 C。考虑到在制冷制热水模式下，室外侧风冷换热器一般不会进 行热交换，主要是水氟换热器进行热交换，并且由于一般情况下该工况测试时间不会太长，水箱由于有保温措施，所以热源侧环境温度对水箱的散热影响也不大，所 以对热源侧环境温度不作要求。本标准中的空调（热泵）热水机组提供的热水主要是作为生活热水使用，因此 将初始水温及终止水温引用 GB/T 21362-2008商业或工业及类似用途的热泵热水 机中的初始水温及终止水温，定为初始水温15C及终止水温55CO该种模式下，虽然水箱温度一致在升高，冷凝温度一直在升高，空调制冷能力 在衰减，但是实验室设备是可以根据空调制冷能力的变化进行反馈调节的，所以空调热水工况下的室内侧环境温度是可以维持在27C/19 C的。图1为美的商用空调设备有限公司实验室测试曲线截屏图。图1美的商用空调设备有限公司实验室测试曲线截屏图备注：该实验室为合肥通用院于2006年建成如图1所示，在2008年12月17日19: 36: 04至20: 38: 15这段时间里面室内侧的进风干球温度最小值为26.910 C,最大值为 27.100 C,平均值为27.007 C ;室内侧的进风湿球温度最小值为18.570 C,最大值为19.380 C,平均值为 18.992 Co2.6、性能试验：第二次会议及会代表建议在附录中定义静态加热式空调热水机组热水制热量 的测试方法。由于承压式水箱存在水箱上下存在温度梯度的情况从而可能会造成计算热水从而保证水箱内部的水温较制热量时计算结果不准的情况，在附录B的测试方法中要求在机组加热完水停机后 必需要先通过外接的水泵对水箱中的水进行循环处理，为均匀，避免上述情况的发生。循环试验示意图见图2:在此过程中我们也考虑过通过放水法来计算机组热水制热量，但是由于用放水法需要标准水箱以及需要考虑放水时的散热量等因素，实现起来较为繁琐，故在此还是建议使用上述循环方式后再计算机组热水制热量。