PDF《China and America*》

中国与美国住宅制冷空调能耗标准制定原则分析研究* 付国印 UL 美华认证有限公司 广东省广州市,510663 摘要:2006 年1月,美国能源部(DOE)提高了家用中央空调的最低能效标准,由原 来的 SEER10 提高到 SEERl3,并于

2015 年再次提高此标准.

随着制冷技术不断提高,空调 最低能效标准的不断提高, 对于空调制造商, 特别是希望进入美国市场的空调厂商提出了巨 大的挑战. 文章分析了中国与美国住宅制冷空调能效标准的现状, 也提出中国住宅制冷空调 能耗标准应该在现有的住宅制冷空调结构限制的前提下, 要增加对使用新型环保制冷剂的空 调在能效提升幅度区域空间的探讨, 增加对空调能效标准与安全测试标准的结合, 这些都有 助于提高空调的 SEER 值,有助于提升空调产品出口美国的竞争力. 因此了解中国与美国住 宅制冷空调能耗标准制定原则,已经非常有必要性. 关键词:最低能效标准、变频空调、SEER、制冷量、制热量 The Research of Residential Air-conditioner Energy Consumption Standards Set out Principles Analysis for China and America* Abstract: In January, 2006, the U.S. Department of Energy (DOE) increased the minimum energy efficiency standards for household central air conditioning, increased from SEER10 to SEERl3, and update again in 2015. With the air conditioning refrigeration technology continues to improve, the minimum energy efficiency standards continue to improve, especially for air conditioning manufacturers, presented a huge challenge for the *作者简介:付国印(生于

1976 年) ,性别:男,学位:博士生;

研究方向:环境与能效领域.E-mail: [email protected] 联系电话(办公电话和手机) :020-32131021,详细通信地址: 广州科学城南云二路

8 号品尧电子产业园电 子大楼,邮编:510663 投稿日期:

2015 年4月According to the analysis of the status of Chinese and American residential air conditioning energy efficiency standards, also put forward Chinese residential air conditioning standard updated study, to increase to use new environment refrigerant air conditioning in energy efficiency improvements magnitude area space explore, and together research air-conditioning energy efficiency standards and safety testing standards. All these help to improve the conditioning of the SEER, help to improve the competitiveness of air conditioning products exported to the United States. Therefore, so analyze the set out principles of residential air-conditioner energy consumption standards for China and America, it'

s very necessary. Keywords: The Minimum Energy Efficiency Standards;

Inverter Air Conditioner;

SEER;

Cooling Capacity;

Heating Capacity 引言 随着国内经济建设的发展与美国经济的复苏, 空调制冷系统应用场合也不断 扩展,大量运用在工业、民用项目中.由于世界性的能源危机,节能降能耗成为 可持续发展的要求, 使空调系统这一能源消耗大户面临严峻考验.制空调系统使 其更节能是制冷空调领域的学者研究的重点课题之一. 现在空调制冷系统的设计 有了很大的进步, 其应用技术要求也在不断提高.这对广大暖通工程师提出了更 高的要求, 仅仅局限于对系统或设备的简单了解,并不一定能保证整个制冷系统 稳定、高效和安全运转.而空调系统的设计,绝大多数是采用全负荷的设计方法 进行设计的,而在实际运行时,大部分时间里系统都是处于部分负荷下,因此如 何使空调系统在部分负荷下正常并节能运行十分重要. 住宅空调通常为间歇运行, 其能耗的影响因素很多,不仅与建筑热工状况和 当地气候条件有关,而且与空调器设置台数和运行规律、建筑的通风状况、人员 等内扰变化情况、 空调器性能和能耗特性等众多因素有关.目前我国绝大部分住 宅采用了分体空调方式. 因此一项好的分体空调能效标准应该是在技术要求和质 量指标上做出科学而巧妙的结合,并在实施中保持方案选择上的最大自由度.在 选择采用性能特性还是描述特性时经常需要权衡利弊. 某些情况下用性能特性确 立指标时,不如用描述特性直观简洁,个别情况性能特性的检测费时费力,不如 描述特性的检测方便.所以某些标准在确立技术指标时,选择了用描述特性,但 标准中优先选用性能特性是肯定的的值,提高自身产品的竞争力.

1 美国与中国房间空调器的能效标准制定原则分析

20 世纪

70 年代的能源危机开始促使美国政府和民间关注能源的利用效率, 并开始进行能效标准和节能标识的研究;

80 年代逐步制定各种用能设备的能效 标准,并加大研究投入;

90 年代对

80 年代制定的能效标准进行修订更新,应用 范围大幅度扩大,并继续扩大研究投入;

2000~2010 年,能效标准再次修订更 新,并将进一步扩大应用范围[1].美国能效标准的主管部门是美国能源部,是 美国耗能器具和设备能效标准的主管部门和标准制定者, 但在标准的制定过程中 与制造商和其他相关方进行良性互动,吸引制造商和其他相关方的积极参与.美 国能源政策关注的三个目标: 第一是能源的安全性,包括能源的安全供应和安全 地使用能源;

第二是节能即利用能源的效率;

第三是能源的环保特性及其对环境 的影响[2].比如 AHRI 就在空调和制冷产品的节能标准的起草过程中代表制造 商与 DOE 谈判,最终使 DOE 制定出了各方都能接受的方案[3].美国国会对节 能标准的制定进行监督,要求 DOE 在确定最低能源标准时应采用 工程与经济 分析法 ,必须选择技术上可行、经济上合理的指标,并且要求消费者因购买节 能产品而多支付的费用应在正常使用三年内通过减少支付能源费用而收回. 美国 标准制定费用的投入,DOE 制定每个产品能效标准的周期为

3 年,平均每个标 准的总投入是

300 万美元,即每个标准每年投入

100 万美元[4].美国政府对能 效标准的重视和谨慎态度, 是因为一旦能效标准进入实施,将给各方造成重大影 响,这些影响不仅仅针对制造商,甚至会影响国家的能源结构[5]. 美国能效标准的制定过程:DOE 在制定每个耗能产品及设备的能效标准时, 都要收集大量的数据, 对以下

7 个因素进行仔细的分析研究,以便确定达到国会 要求的能效标准水平.这七个因素是:(1)工程分析, 其目的在于对比计算制造商 因制造高能效产品带来的成本增加量和能效标准, 以及能带来的能源节约量;

(2) 制造成本分析,其目的在于计算制造商为了生产更高效产品时的制造成本.通常 使用 产品生命周期成本分析法(LCC) 和 制造商行为分析 ;

(3)市场价格分 析, 可以通过销售的税收或承销售商的价格获得;

(4)产品生命周期成本分析法 (LCC),其目的是计算出能效增加后制造成本和使用过程中的节能量,国会立法 要求消费者因购买节能产品的多支出应在

3 年内收回,美国产品(包括汽车)没有 报废年限的规定,产品的生命周期由相关的协会或学会提供;

(5)节能量(能量单 位)及其当前净现值(以币值为单位), 其目的是计算全国范围内实施能效标准后的 节能潜力及其净现值;

(6)制造商行为分析,其目的在于分析生产更高能效水平 的产品对制造商造成的冲击和其行为的改变, 包括对不同规模制造商竞争关系的 影响、现金流的变化、对雇员的影响及综合影响等;

(7)社会效益和环境影响分 析,包括氮化物和二氧化碳的减排量计算,供电峰、谷值平衡改善分析,减少新 建发电机组等[6]. 与中国不同的是,分体式空调器在美国与柜式空调机一起统称为单元式空调 机,分体式空调器与柜式空调机在原理上并没有区别(即压缩机、冷凝器在室外 侧,蒸发器在室内侧),因此在美国采用的是同一个标准 AHRI. AHRI Standard 210/240[7].而我国采用的房间空调器和单元式空调机两个国家标准.窗式空........