經(jīng)常有業(yè)主問:空氣能整個(gè)供暖季的平均COP是多少?經(jīng)銷商們的答案也五花八門,有說2.8的,有說3.5的,都是憑經(jīng)驗(yàn)和猜測給出的,不僅自己無憑無據(jù),而且業(yè)主也無從驗(yàn)證。這個(gè)局面,將來很有可能得到改觀。一個(gè)新的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)“HSPF:供暖季熱泵提供的總制熱量與消耗的電量之比”,可能會(huì)被應(yīng)用于能效評(píng)級(jí)。一、供暖季平均節(jié)能效果可能成為新關(guān)注點(diǎn)近日,《冷水機(jī)組能效限定值及能效等級(jí)》國家標(biāo)準(zhǔn)公開征求意見,截止日期為2023年7月7日。一旦實(shí)施,該冷水機(jī)組能效標(biāo)準(zhǔn)將代替GB 37480-2019《低環(huán)境溫度空氣源熱泵(冷水)機(jī)組能效限定值及能效等級(jí)》,也將替代其他幾部冷水機(jī)和水(地)源熱泵機(jī)組能效限定值及能效等級(jí)的國標(biāo)。該冷水機(jī)組能效標(biāo)準(zhǔn)和GB 37480-2019《低環(huán)境溫度空氣源熱泵(冷水)機(jī)組能效限定值及能效等級(jí)》最大的區(qū)別有幾點(diǎn):把評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)由IPLV改為HSPF,即“以整個(gè)供暖季熱泵提供的總制熱量與消耗的電量之比”做為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)HSPF規(guī)定了三種額定出水溫度,即35℃、41℃、50℃,可以簡單的對應(yīng)為地暖、風(fēng)機(jī)盤管、暖氣片三種末端下的整個(gè)供暖季的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。- 35℃出水溫度那里,即要求低溫輻射采暖末端,如地板采暖等在出35℃的情況下,一級(jí)能效的HSPF達(dá)到3.6,二級(jí)能效的HSPF達(dá)到3.4,三級(jí)能效的HSPF達(dá)到3.0同時(shí)標(biāo)況(-12℃,注意不是7℃)COP要達(dá)到2.5。
- 41℃出水溫度那里,主要適用于強(qiáng)制對流采暖末端,如風(fēng)機(jī)盤管、強(qiáng)制對流低溫散熱器等,在出水41℃的情況下,一級(jí)能效的HSPF達(dá)到3.4,二級(jí)能效的HSPF達(dá)到3.1,三級(jí)能效的HSPF達(dá)到2.7同時(shí)標(biāo)況(-12℃,注意不是7℃)COP要達(dá)到2.3。
- 50℃出水溫度那里,主要適用于自然對流和輻射結(jié)合的采暖末端,如風(fēng)機(jī)盤管、低溫散熱器等。在出水50℃的情況下,一級(jí)能效的HSPF達(dá)到2.6,二級(jí)能效的HSPF達(dá)到2.3,三級(jí)能效的HSPF達(dá)到2.3同時(shí)標(biāo)況(-12℃,注意不是7℃)COP要達(dá)到1.8。
不過由于北方農(nóng)村房屋保溫普遍不好,項(xiàng)目的末端質(zhì)量不好,安裝、維保情況不良等,這三種末端的常見的出水溫度都要略高差不多5℃左右。需要注意的是,只有在三級(jí)能效那里規(guī)定了HSPF和COP,兩者都要滿足才行。并不是說一二級(jí)能效不需要考慮COP,而是對于一二級(jí)能效,能滿足一二級(jí)能效的HSPF值,肯定都能滿足三級(jí)那里的cop限值,所以一二級(jí)就沒再提cop了。畢竟HSPF才是考量熱泵在整個(gè)供暖季的綜合性能的。cop只是一個(gè)必要條件,是必須要達(dá)到的門檻。二、新能效標(biāo)準(zhǔn)將把COP門檻再提高相比于現(xiàn)行的GB 37480-2019《低環(huán)境溫度空氣源熱泵(冷水)機(jī)組能效限定值及能效等級(jí)》標(biāo)準(zhǔn),三級(jí)能效要求的準(zhǔn)入門檻也提高了,其COP的提高分別是:- 35℃的標(biāo)況COP(-12℃)從2.4提高到了2.5
- 41℃的標(biāo)況COP(-12℃)從2.1提高到了2.3
- 50℃的標(biāo)況COP(-12℃)從1.6提高到了1.8
三、現(xiàn)行的IPLV評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn)縱觀低溫空氣源熱泵供暖從2015年開始發(fā)展的這幾年,對于其性能評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn),歷經(jīng)了“以COP評(píng)價(jià)”“以IPLV評(píng)價(jià)”兩個(gè)階段,將來或許會(huì)“以HSPF來評(píng)價(jià)”。從學(xué)術(shù)概念來說:制熱COP(Coefficient of Performance)衡量的是在特定時(shí)刻或特定條件下的能效表現(xiàn),即輸出功率與輸入功率的比值。這個(gè)特定時(shí)刻,在GB 37480-2019《低環(huán)境溫度空氣源熱泵(冷水)機(jī)組能效限定值及能效等級(jí)》里,要求測試就是-12℃這一標(biāo)準(zhǔn)工況(注意,不是7℃)和-20℃這一低溫工況下的COP。COP這個(gè)參數(shù)的好處在于簡單、形象、廣為人知。即便是經(jīng)銷商乃至于普通的消費(fèi)者,都能夠認(rèn)知和理解。但缺點(diǎn)在于COP的測量是在“機(jī)組全負(fù)荷運(yùn)行”的情況下測得的,忽略了供暖季中,大部分時(shí)候機(jī)組并非全功率全負(fù)荷運(yùn)行。而IPLV(綜合部分負(fù)荷性能系數(shù))是由2019年4月4日公開發(fā)布的GB 37480-2019《低環(huán)境溫度空氣源熱泵(冷水)機(jī)組能效限定值及能效等級(jí)》所規(guī)定的,并已經(jīng)于2020年5月1日實(shí)施。IPLV是機(jī)組在不同負(fù)荷下(100%、75%、50%、25%四種負(fù)荷)的性能,通過對不同負(fù)荷點(diǎn)的性能系數(shù)進(jìn)行加權(quán)平均得出綜合的部分負(fù)荷性能系數(shù)。雖然從理論上來說,IPLV值更接近熱泵在實(shí)際運(yùn)行中的平均能效比,而不僅僅考慮滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的性能。但是很顯然IPLV都是針對一個(gè)設(shè)定的“標(biāo)準(zhǔn)”氣候條件,比如“北京”進(jìn)行測量或計(jì)算。如果要計(jì)算或統(tǒng)計(jì)一臺(tái)具體的熱泵季節(jié)性能系數(shù)當(dāng)然離不開當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,即溫度-小時(shí)數(shù)。而且,GB 37480-2019在實(shí)際使用過程中,不可避免存在以下問題。比如:無法反應(yīng)更多地區(qū)的真實(shí)節(jié)能效果; IPLV只評(píng)價(jià)單臺(tái)機(jī)組的應(yīng)用,其計(jì)算法不適用于多臺(tái)機(jī)組系統(tǒng); IPLV僅采用4個(gè)特定負(fù)荷點(diǎn)及相應(yīng)的時(shí)間權(quán)重,忽視機(jī)組負(fù)荷百分比權(quán)重對單臺(tái)機(jī)組全年能耗的影響; IPLV雖然考慮了變頻機(jī)組的特性,但沒有真正反映變頻機(jī)組的優(yōu)點(diǎn); 單臺(tái)機(jī)組全年能耗與IPLV不成反比,比如有聲音抱怨“能效高,但不省電”; 而且由于其計(jì)算方法復(fù)雜,該指標(biāo)在由“標(biāo)準(zhǔn)→企業(yè)/媒體→渠道商/消費(fèi)者”進(jìn)行傳遞的這一鏈條中,困難重重。媒體說不清,渠道商弄不懂,消費(fèi)者云里霧里。從抖音平臺(tái)多條所謂“科普”視頻的內(nèi)容可知,所有的博主在進(jìn)行“空氣能能效等級(jí)”的講解時(shí),無一例外都采用的是“COP”這一標(biāo)準(zhǔn)。這種情況并非博主不懂,而是沒辦法向消費(fèi)者講清楚復(fù)雜的“綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)”,所以干脆“將錯(cuò)就錯(cuò)”。HSPF(制熱季節(jié)能源消耗效率):HSPF(Heating
Seasonal Performance Factor)是供暖季節(jié)性能系數(shù)的縮寫,是用于評(píng)估熱泵制熱性能的指標(biāo)。它表示在制熱季節(jié)期間,熱泵提供的總制熱量與消耗的總能量之比。HSPF值越高,表示熱泵在制熱方面的能效越高,即提供更多的熱量時(shí)消耗的能量較少。而從某種意義上說,HSPF有點(diǎn)像是“整個(gè)供暖季的平均COP”,更能夠衡量熱泵的綜合節(jié)能效果。在回答業(yè)主提出的“你們空氣能供暖季的平均COP是多少”這個(gè)問題時(shí),HSPF更接近于標(biāo)準(zhǔn)答案!對“熱泵季節(jié)性能系數(shù)”的研究很多,天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院的馬一太、代寶民提出過SCOP的概念,感興趣的可以檢索相關(guān)論文。同時(shí),該《冷水機(jī)組能效限定值及能效等級(jí)》國家標(biāo)準(zhǔn)公開征求意見稿中,也保留了“產(chǎn)品應(yīng)明示在室外側(cè)干球溫度-20℃工況條件下的制熱量和 COP(h,-20℃)值”。現(xiàn)在熱泵市場魚龍混雜,有了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),可以優(yōu)勝劣汰,讓用戶、工程商不再受劣質(zhì)產(chǎn)品的坑害。而且按照規(guī)定,“產(chǎn)品應(yīng)明示在室外測干球溫度-20℃工況條件下的制熱量和COP值”,這讓消費(fèi)者在選擇的時(shí)候,更多了一個(gè)參考。至于該征求意見稿是否能夠順利推出,有待后續(xù)進(jìn)展。雖然理論上HSPF更能夠衡量熱泵供暖的綜合節(jié)能效果。而且從目前業(yè)內(nèi)情況來說,熱泵主要工作場景確實(shí)在于供暖,但兩聯(lián)供機(jī)組在制冷方面的應(yīng)用,無疑也是重要的一方面。用HSPF給供暖熱泵標(biāo)稱了能效等級(jí),其制冷性能的能效怎么體現(xiàn)呢?這個(gè)問題在GB 37480-2019時(shí)代就已經(jīng)存在,在新國標(biāo)中難道也無法改善嗎?綜上所述,你覺得HSPF這種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)合理嗎?
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