空调用制冷压缩机节能产品认证技术规范

《空调用制冷压缩机节能产品认证技术规范》（送审稿）编制说明中国质量认证中心2008年8月11.背景空调技术的发展依靠于压缩机技术水平的提高，诸如提高空调能效比以及发展高端的新冷媒空调和变容量空调，其核心都在于压缩机技术的研发。压缩机作为空调的核心部件，早年生产规模一直难以匹配空调产能的扩张，供求缺口逐年加大，成为抑制空调产业发展的瓶颈，自2003年开始，空调压缩机企业掀起投资高潮，而为了摆脱供给瓶颈，一些空调整机企业也斥资收购或新建压缩机生产线，目前空调用压缩机的产量已达到8000万台/年。空调最核心的部件非压缩机莫属，一台压缩机可以占到整台空调成本的30％～40％，能耗占整个空调的能耗约80～90%,加之其本身又具有较高利润空间，因此强势空调企业均涉足压缩机业务。蓬勃发展的中国经济、高速增长的需求、节能产品的美好市场前景以及空调市场需求增加，技术的进步推动了制冷空调压缩机制造业的发展。各企业为适应市场需求开发不同性能要求制冷压缩机，但是由于没有评价压缩机能效的国家标准和行业标准，各厂家都在按各自的企业标准生产，且各标准既不规范、又不统一，如各厂家选定的名义工况（压缩机冷凝温度及蒸发温度）各有各的说法，让客户无所适从，然而随着近几年空调行业的高速发展，社会及消费者对空调的能效性能的关注度大大提高，要求空调的心脏——压缩机能效进一步提高，而且我们国家的压缩机也存在着巨大的节能潜力，因此制定压缩机的节能认证技术规范、尽快开展压缩机节能产品认证，保证广大压缩机用户权益和最终用户权益，提高厂家制造水平，规范行业竞争秩序，以及促进完善压缩机技术的发展是十分必要的。2.工作过程综述2.1成立工作组2006年10月正式组成技术规范起草小组，负责技术要求的具体编写工作。技术要求起草单位：组长单位：原中标认证中心（08年2月合并入中国质量认证中心）组员单位：合肥通用机械研究院、大金机电设备（苏州）有限公司、西安大金庆安压缩机有限公司、烟台冰轮股份有限公司、约克无锡空调冷冻设备有限公司、丹佛斯（上海）自动控制有限公司、上海汉钟精机股份有限公司、大连三洋压缩机有限公司、松下·万宝（广州）压缩机有限公司、麦克维尔空调制冷（苏州）有限公司、上海日立电器有限公司。2.2技术要求制定原则2为使技术规范能够满足科学、规范地开展认证工作的需要，客观反映我国空调用制冷压缩机能耗的实际水平，引导压缩机的技术发展，在技术要求制定过程中，我们遵循了如下几个原则：符合国家的有关政策要求；与已颁布实施的相关标准相协调；充分考虑我国空调用制冷压缩机生产企业的发展水平。2.3起草过程说明2006年10月在合肥召开了起草组第一次会议，确定了技术规范框架、制定原则、范围、评价方法等内容；2007年8月在乌鲁木齐召开了起草组第二次会议，对节能认证评价指标和测试方法进行重点研讨；9月底形成征求意见稿，向17家生产企业及3家检验机构、全国冷冻空调标准化委员会秘书处全国能源基础与管理标准化技术征求意见，返回意见见《意见汇总处理表》。2008年8月起草组召开第二次会议，对收集到的意见和建议进行了分析研究，对技术规范进行了修改，形成送审稿，提交专家审定。3.技术要求主要内容说明3.1适用范围本技术规范规定了空调用制冷压缩机的节能产品认证技术要求和试验方法。本技术要求不适用于转速可控型、变容量、离心式及其它特殊用途型压缩机。节能产品的定位是合格品中的精品，所以要求申请节能认证的产品首先是合格品，应为设计定型产品，并通过国家“CCC”安全认证或取得生产许可证并承诺符合GB/T15765《房间空气调节用全封闭型电动机-压缩机》或GB/T18429《全封闭涡旋式制冷压缩机》或GB/T10079《活塞式单机制冷压缩机》或GB/T19410《螺杆式制冷剂压缩机》及企业明示的其他标准要求。3.2引用标准技术要求编制参考了以下标准：GB/T15765《房间空气调节用全封闭型电动机-压缩机》GB/T18429《全封闭涡旋式制冷压缩机》GB/T10079《活塞式单机制冷压缩机》GB/T19410《螺杆式制冷剂压缩机》33.3定义性能系数在规定的工况下，压缩机的制冷量与其输入功率的比值，其值用W/W表示。节能评价值在额定制冷工况和规定条件下，节能型压缩机应达到的性能系数最小值。3.4主要技术指标3.4.1制冷量：在名义工况下，实测制冷量应符合相关产品标准规定。3.4.2制冷消耗功率：在名义工况下，实测制冷消耗功率应符合相关产品标准规定。3.4.3性能系数3.4.3.1螺杆式制冷剂压缩机名义工况性能系数的实测值不应小于表1的规定值。3.4.3.2非R410A制冷剂、非螺杆式制冷剂压缩机名义工况性能系数的实测值不应小于表2的规定值；3.4.3.3R410A制冷剂、非螺杆式制冷剂压缩机名义工况性能系数的实测值不应小于表3的规定值。表1性能系数(COP)(螺杆式制冷剂压缩机)名义制冷量（CC）性能系数COP100kW＜CC≤300kW4.2300kW＜CC≤600kW4.6600kW＜CC≤900kW4.8CC＞900kW5.0表2性能系数(COP)(非螺杆式制冷剂压缩机，非R410A制冷剂)名义制冷量（CC）性能系数COPCC≤3kW单相3.05三相3.103W＜CC≤5kW单相3.10三相3.155kW＜CC≤10kW单相3.15三相3.2010kW＜CC≤20kW单相3.15三相3.2520kW＜CC≤40kW3.30440kW＜CC3.35表3性能系数(COP)(非螺杆式制冷剂压缩机，R410A制冷剂)名义制冷量（CC）性能系数COPCC≤3kW单相2.85三相2.903W＜CC≤5kW单相2.90三相2.955kW＜CC≤10kW单相2.90三相2.9510kW＜CC≤20kW单相2.95三相3.0020kW＜CC≤40kW3.1040kW＜CC3.153.5分类原则大类划分原则：1.按照机组的类型和使用的工质，本技术规范将机组分为以下三类：螺杆式制冷剂压缩机机组、不使用R410A制冷剂的非螺杆式制冷剂压缩机机组和使用R410A制冷剂的非螺杆式制冷剂压缩机机组。本技术规范中制冷量大于100kW的螺杆式机组，主要是应对GB19577-2004标准中水冷冷水机组的需求。本技术规范中制冷量小于100kW的非螺杆式机组，主要是应对GB19577-2004标准中风冷冷水机组和GB19576-2004的需求；本技术规范中针对制冷量小于100kW的机组，没有根据压缩机的类型进行分类,而是根据冷量进行分档。这主要是应对GB12021.3-2004、GB19576-2004和GB19577-2004对不同制冷量不同能效的需求。其中空调制冷量（CC）≤5kW的压缩机主要以转子式压缩机为主；5kW＜CC≤10kW、10kW＜CC≤20kW是转子式和涡旋式压缩机的主要重合区域；20kW＜CC≤40kW以及40kW＜CC以涡旋压缩机为代表机型；100kW＜CC主要采用活塞式压缩机、螺杆式压缩机。2.根据压缩机使用需求的不同，其使用的电源也各不相同。压缩机使用电源主要包括单相（２２０Ｖ）和三相（３８０Ｖ、６０００Ｖ、１０００Ｖ）。使用不同电源的压缩机其COP也各不相同,因此在机器分档时需要根据压缩机的使用电源对机器进行加以划分。3.针对R410A环保工质在房间空调器和小型工商业用空调冷水机组上实际使用中有高能效表现，而制冷剂压缩机在名义工况下能效比要比使用R22制冷剂压缩机的5能效低的特点，专门制定能效比。3．6节能指标值的确定1．根据GB12021.3-2004标准能效等级规定，达到二级的房间空调器能效比见表4表4房间空调器达到节能等级能效比类型额定制冷量（CC）W能效比（W/W）整体式2.90分体式CC≤45003.204500＜CC≤71003.107100＜CC≤140003.002．根据GB19576-2004标准能效等级规定，达到二级的空调机能效比见表5表5空调机达到节能等级能效比类型能效比（W/W）风冷式不接风管3.00接风管2.70水冷式不接风管3.40接风管3.103．根据GB19577-2004标准能效等级规定，达到二级的冷水机组能效比见表6表6冷水机组达到节能等级能效比类型额定制冷量（CC）kW能效比（W/W）风冷式或蒸发冷却式CC≤503.0050＜CC3.20水冷式CC≤5284.70528＜CC≤11635.101163＜CC5.604．压缩机压焓图是压缩机实际运行图，压焓图中hg1-g1-f2-hf2连线的阴影部分代表了压缩机的制冷量，hf1-h1-g1-hg1连线的阴影区域代表的是冷凝温度为54℃的压缩机功耗，hf1’-f1’-g1-hg1连线的阴影区域代表的是冷凝温度为48℃的压缩机功耗。房间空调器和风冷单元式空调机实际冷凝温度约为48℃，与标准规定的冷凝温度有很大差异，从图中我们可以看出，压缩机在48℃冷凝温度下的比54.4℃冷凝温度功耗要低，也就是说在制冷量不变的情况下，压缩机在48℃冷凝温度下的比54.4℃冷凝温度能效比高15%，同时考虑室内机和室外机风机功率占总输入功率的10～15%，因此确定CC≤5kW的能效比是3.20，其它同比类推。6压缩机压焓图5．水冷冷水机组输入功率基本等于压缩机输入功率，压缩机实际使用工况是冷凝温度40℃，蒸发温度2℃，与标准规定的工况有较大差异，根据计算压缩机能效比在实际使用工况是冷凝温度40℃，蒸发温度2℃比标准规定的工况能效比大25%，在考虑多台压缩机并联使用，故螺杆压缩机标准规定的工况能效比最小为4.2，其它依此类推。6．实际检测数据：（数据来源国家压缩机制冷设备质量监督检验中心测试的数据，以及企业全封闭制冷压缩机测试数据,24台机组）冷量范围统计数量（台）能效在平均值以下数量能效最低值能效最高值平均值达到评价值数量（台）20kW＜CC≤40kW24142.953.383.186其中20～40kW的数据最小的能效比是2.95，最大是3.38，其中3.30以上共有6台，占总数的25%，因此40kW以下的数据是合适的。冷量范围统计数量（台）能效在平均值以下数量能效最低值能效最高值平均值达到评价值数量（台）10kW＜CC≤300kW25143.554.824.108300kW＜CC≤600kW28204.115.244.4787（数据来源国家压缩机制冷设备质量监督检验中心测试的数据，以及企业半封闭螺杆制冷压缩机测试数据,52台机组）其中100～300kW的数据最小的能效比是3.55，最大是4.82，其中4.20以上共有8台，占总数的32%；其中300～600kW的数据最小的能效比是4.11，最大是5.24，其中4.60以上共有8台，占总数的28%；总体分析，节能评价值数据是合适的。3.7试验方法1)房间空气调节用全封闭型电动机-压缩机试验方法按照GB/T15765相关规定执行。其中名义工况为：冷凝温度54.4℃，蒸发温度7.2℃，过冷度8.3℃，吸入温度18.3/35℃。2)全封闭涡旋式制冷压缩机试验方法按照GB/T18429相关规定执行。其中名义工况为：冷凝温度54.4℃，蒸发温度7.2℃，液体温度46.1℃，吸入温度18.3℃。3)活塞式单级制冷压缩机试验方法按照GB/T10079相关规定执行。其中名义工况为：冷凝温度54.4℃，蒸发温度7.2℃，过冷度0℃，吸入温度18.3℃。4)螺杆式制冷剂压缩机试验方法按照GB/T19410相关规定执行。其中名义工况为：冷凝温度40℃，蒸发温度5℃，过冷度0℃,吸入温度20℃。5）标准中的工况较多，特明确试验工况用于评价。3.8与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系本标准遵守现行法律、法规和强制性国家标准，与它们相符合，无冲突。认证评价指标制冷量、制冷消耗功率的指标及试验方法与引用标准相同，认证评价指标（性能系数）高于相关性能标准的要求。