低环境空气源热泵GB/T 25127.1～.2-2020

新国标解读

    大家好！我今天分享的主题是《低环境空气源热泵GB/T 25127.1～.2-2020新国标解读》，内容主要为热泵标准综述、新国标的主要变化、新国标“.1”和“.2”的区别、制热性能试验方法、季节能耗试验方法五个部分。

 

热泵标准综述

        PPT里热泵产品的分类表格是按照热源侧和使用侧进行分类的。热源侧就是我们所说的带走热量这一侧，主要有为液体和气体两种形式。液体又分三种形式，即：标准水源（30℃进水）、能源塔与低品位热源、地源。地源还可分为地下水、地表水、土壤源/水。空气这种形式我们按照标准的不同的环境温度进行区分：一是我们所说的标准环温（7℃/6℃）；二是以北京为典型的城市，即低环境温度（-12℃/-14℃）；三是以哈尔滨为例的纬度，即超低环境温度（-25℃以下）。

    使用侧分热水和热风两种形式。热水从用途进行区分，包括采暖、生活热水和工艺用热水：采暖根据不同的匹配末端，分为地板辐射型（35℃出水）、风机盘管型（41℃出水）、散热器型（50℃出水）；生活热水就是我们通常所说的洗澡或洗菜等用途的水（55℃出水）；工艺用热水一般是在化工等方面（80度出水）。热风分为采暖、烘干和工艺用热风：采暖回风温度为20℃、烘干出风温度为55℃/70℃、工艺用热风出风温度75℃。

    下表是我梳理的现有的一些热泵标准，这里和各位提一下《NB/T 10516-2019 空气源热泵干燥机组通用技术规范》和JB/T 12840-2016《空气源热泵高温热风、高温热水机组》，因为前段时间很多企业问到，烘干标准应该参照哪个比较好，经过梳理发现《NB/T 10516-2019和 JB/T 12840-2016可以覆盖目前烘干企业使用的很多烘干条件。基于该标准烘干机我们还开发了节能认证、CRAA认证以及先进性特性认证等，有需求的企业可以随时联系我们。

    目前，冷标委空气源用于采暖的标准除了GB/T 25127.1～.2-2020等发布外，还有两项标准处在报批阶段，分别为《JB/T 地板采暖用空气源热泵热水机组》和《JB/T 空气源热泵冷热水两联供机组》。这三个标准的热源类型都是空气源。按照功能划分：低环境温度机组包括单热型/冷暖型，地板采暖只有单热型，两联供属于冷暖型。按照容量划分来看：新国标是按照35kW来区分户用和工商用；因为地板采暖只有单热型，通过名义制热量来区分；两联供机组是冷暖型，是以名义制冷量50kW来区分。

    按气候分区划分来看，冷标委后根据不同的气候分区将热泵类型定义成ABCD，4个类型，分别为夏热冬暖、夏热冬冷、寒冷、严寒四类：A型典型城市是广州，制热名义工况是7℃/6℃；长江流域制热名义工况是-2℃/-3℃；华北地区为-12℃/-13.5℃；东北地区制热名义工况为-25℃。

 

新国标的主要变化

    下面进入分享的正题，低环境空气源热泵GB/T 25127.1～.2-2020新国标的一些主要变化。

    第一个变化是范围，一是由之前制冷量50kW变成现在制热量35kW作为户用和工商用的划分界限，二是机组正常工作的外界环境温度由以前的-20度扩展到-25度。

    第二个主要变化机组型式，根据机组匹配的末端分为：地板辐射型，风机管型，散热器型。机组出水温度对应的是35℃、41℃、50℃。

    第三个变化，低温运行温度扩展到-25℃以后，单热型的运行温度为-25℃～21℃，冷暖型运行温度为-25℃～43℃。

    第四个变化就是试验工况以及允差。试验工况变化很大，试验工况根据匹配末端给了不同的工况条件，工况表格里面也明确了地板辐射型与散热器型机组不考核制冷状态。

    下面是允差表格，跟之前标准最大的一个变化就是干湿球温度，之前允差范围是±1℃，显然是不合理的，现在实验室可控的范围内，我们把干湿球温度的允差调整到±0.5℃。新国标还给出了平均变动幅和最大变动幅的概念。

    第五个变化是性能系数。最大的变化是之前的国标考核方式是IPLV，现在考核方式变成APF。对于空气源热泵机组，能效的高低与外界的环境温度影响更为密切。

    第六个变化，一般要求里面增加了对有害物质含量的规定。对于GB/T 25127.1来讲，有害物质的规定要求是控制系统硬件，对于GB/T 25127.2来讲，这种户用的机型跟房间空调器一样，整个机组都要符合GB/T26572的规定。

    第七个变化是密封性能。密封性能这一块包含气密性和真空试验。原来标准真空试验的抽真空压力为300Pa，回压为150Pa，现在改为266pa和133pa。第二个是气密性试验，采用5×10-6Pa·m3/s的卤素检漏仪进行检验，或者采用氦检。

 

    第八个变化是低温制热（-20℃）增加了判定要求。GB/T 25127.1要求不低于名义制热量的明示值的75%，GB/T 25127.2要求不低于名义制热量的明示值的80%。增加机组实测低温制热消耗功率，应不大于低温制热消耗功率明示值的110%。

    第九个变化是融霜的试验方法。在以往的标准里面，融霜的实验方法写的太明确，大家在解读标准或者是正式操作的时候有分歧。新国标规定：机组在融霜工况下首次融霜结束后（自动融霜或者手动触发融霜），在连续运行两个完整的制热融霜周期或者连续运行3h，取其长者。如果连续运行3h,期间没有出现融霜，试验总时间从首次融霜结束时开始，至3h后首次出现的融霜结束为止。如果连续运行满3h时，有一个制热融霜周期还没有结束，则试验总时间延长至这一个制热融霜周期结束为止。 

 

    第十个变化性能系数判定要求。增加低温制热性能系数，制热季节性能系数和全年性能系数的判定要求。

    第十一个变化噪声限值。对于商用机来讲，它的噪音测试值为不大于明示值+2dB（A）。对于户用的机组来讲,制冷与制热都给出一个噪音限值。制热的限值根据不同的机组形式给出噪音限值，它的划分范围也是按照名义制热量来划分。

 

    第十二个变化就是水侧压力损失的试验方法。首先是明确了制热和制冷状态下都要测量水侧压力损失，取大值作为机组的水侧压力损失，自带循环水泵的机组不测水侧压力损失。其次是明确了制冷和制热状态下的水侧压力损失测试的工况条件，制冷状态是名义制冷工况条件下进行测试，制热状态给出一个即可操作又不影响测试精度的工况条件。

    第十三个变化噪声试验方法。测定场所，增加经过消声处理的试验室，试验室环境声场应按JB/T 4330-1999中附录A的方法进行修正，且被测机组的噪声与背景噪声之差应为6dB（A）以上。运行条件，增加了接近规定的名义制冷及制热工况，室内机自带水泵的，需单独测量室内机的噪声，在水泵的额定电压、额定频率下开启水泵，通过测试系统将流量调节至名义水流量。测点位置，对于室内机来讲，是距室内机正面几何中心处1m，测点离地面不得低于0.5m，室外机包含侧出风和顶出风两种方式，侧出风测3个点，顶出风测4个点。

    第十四个变化就是-25℃制热。机组在额定电压、额定频率、-25℃环境工况以及明示的热泵最高出水温度下运行1h。这句话包含了零下-25℃下的制热状态，以及热泵的最高出水温度。

    第十五个变化是检验规则。一是压力试验从出厂检验放到了抽样检验，可以大大提高企业的生产效率。二是型式试验除了新产品开发、重大开进外，每三年应进行一次。

    第十六个变化就是标志。一是随着可燃性制冷剂的使用，对铭牌上面以及机组的显著位置要求贴“当心火灾”的标志，它的样式在GB 2894-2008里有明确规定。二是铭牌内容，根据单热型和冷暖型有不同的要求，要注意的是单热型机组噪声（声压级）只标注名义制热工况下的噪声（声压级），冷暖型机组噪声（声压级）既要标注名义制热工况，也要标注名义制热工况下的噪声（声压级），另外还要在铭牌标注按照匹配末端的划分的机组形式。还有一点需要注意，随着GB 37480-2019标准的发布实施（国家标准化管理委员会发文2020年11月1日实施），产品标准中的HSPF/APF与能效标准中的IPLV两种评价方式，将在未来比较长的一段时间内同时实施，故而在很长一段时间内，企业既要标注新的产品标准中的HSPF/APF,也要标注能效标准中的IPLV。

 

新国标“.1”和“.2”的区别

    “.1”和“.2”不同点包括范围、电压、有害物质含量、密封性能、振动、安全、指标、负荷率线等。

 

制热性能试验方法

    对于热泵来讲，只要是制热，肯定有融霜的情况，融霜时机组运行肯定是一个非稳定状态，那么就需要一个统一的采集数据的方法，这样得出的数据才具有可比性。制热性能试验过程分为预处理阶段、平衡阶段、数据采集阶段。

    4.2是使用侧进出水的平均温度变化率公式，它是判断稳态与非稳态的一个关键因素。35min内超过2.5%是一个非稳状态，低于2.5%为稳定状态。

    稳态和非稳态的判定：机组在平衡阶段进行了除霜；机组在平衡阶段没有除霜，在数据采集阶段内进行了除霜或者%△T超过了2.5%。这两种都属于非稳态制热情况。建议在做测试的时候尽量采用手动除霜来实现第一种情形，因在平衡阶段有除霜或者数据采集阶段有除霜或%△T超过了2.5% ，制热试验需要重新开始。

    我们直接来看示例，示例图显示了测试过程碰到的所有情况，第一个情况是稳态制热性能，曲线的数值代表使用侧的进出水温差，从第一张图来看，在前35min的时小于2.5%，所以它的采集数据就是35min的平均值。

   

 

第二个图是在三小时的采集阶段内，前35min大于2.5%，他就是一个非稳态。

   

    第三个图是在三个小时之内有融霜出现，但是下一个融霜还没有开始，所以它的能力计算数据也是按照三小时的积分得来。

    第四个图是在三小时之内有一个完整的融霜循环，它的计算是以一个完整的除霜循环作为一个数据。下面两个图是两个完整的除霜循环能力计算数据、三个完整的除霜循环能力计算数据。

 

    第七个图在三小时这个点上正好除霜。我们一定要等到除霜结束以后，以这两个周期作为计算数据。

   

季节能源消耗试验和计算方法

    下面讲一下季节能源消耗试验和计算方法。先看房间热负荷与热负荷率线，GB/T 25127.2的制热零负荷点为15℃，GB/T 25127.1的制热零负荷点为13℃然后分别于-12℃对应的100%负荷绘制成一条直线便是制热状态下的房间热负荷率线。

 

    下面是HSPF试验方法，做低于100%负荷的时候，各个负荷点不能超过负荷对应的正负10%。

 

 

 

    GB/T 25127.2的制冷零负荷点为26℃，GB/T 25127.1的制热零负荷点为21℃然后分别于35℃对应的100%负荷绘制成一条直线便是制冷状态下的房间热负荷率线。

 

最终APF的计算，就是两个季节累计的换热量除以两个季节累计的耗电量。下面是温度发生时间：商用的发生时间分租赁商铺、办公建筑和酒店建筑。季节能效比的计算以北京为典型城市，以酒店建筑为代表建筑。户用的发生时间以北京为典型城市。

 

 

下图是APF测试工况允差。