《空氣源熱泵結(jié)除霜性能測試與評價方法》

ICS91.140P45團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)×××××—2023空氣源熱泵結(jié)除霜性能測試與評價方法（征求意見稿）20××-××-××發(fā)布20××-××-××實施空氣源熱泵結(jié)除霜性能測試與評價方法1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電機(jī)驅(qū)動的空氣源熱泵機(jī)組結(jié)除霜性能的術(shù)語和定義、型式與基本參數(shù)、技術(shù)要求、測試方法、檢驗規(guī)則和評價方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于采用蒸汽壓縮循環(huán)的建筑供暖用空氣源熱泵機(jī)組，包括空氣源熱泵熱水機(jī)組和空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)組。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于多聯(lián)式空調(diào)（熱泵）機(jī)組以及空氣源熱泵熱水器。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T10870蒸氣壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機(jī)組性能試驗方法GB/T18430.1—2007蒸氣壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機(jī)組第1部分工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的冷水(熱泵)機(jī)組GB/T18430.2—2016蒸氣壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機(jī)組第2部分：戶用及類似用途的冷水(熱泵)機(jī)組GB/T25127.1—2020低環(huán)境溫度空氣源熱泵（冷水）機(jī)組第1部分：工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的熱泵（冷水）機(jī)組GB/T25127.2—2020低環(huán)境溫度空氣源熱泵（冷水）機(jī)組第2部分：戶用及類似用途的熱泵（冷水）機(jī)組JB/T13573—2018低環(huán)境溫度空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)NB/T47012制冷裝置用壓力容器T/CECS564—2018空氣源熱泵供暖工程技術(shù)規(guī)程T/CECS1263—2023空氣源熱泵系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及能效提升技術(shù)規(guī)程3術(shù)語和定義GB/T18430.1、GB/T18430.2、GB/T25127.1、GB/T25127.2、JB/T13573、T/CECS564和T/CECS1263界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1空氣源熱泵熱水機(jī)組air-to-waterheatpumpunit以空氣作為低溫?zé)嵩粗迫崴臒岜脵C(jī)組，簡稱熱水機(jī)組。3.2空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)組air-to-airheatpumpunit以空氣作為低溫?zé)嵩粗迫犸L(fēng)的熱泵機(jī)組，簡稱熱風(fēng)機(jī)組。3.3結(jié)除霜性能frostinganddefrostingperformance包括抑制結(jié)霜性能（以下簡稱“抑霜性能”）和除霜控制性能（以下簡稱“控霜性能”）。3.4抑霜性能frostingsuppressionPerformance抑霜性能指在結(jié)霜工況下，空氣源熱泵運(yùn)行時其室外換熱器表面抑制結(jié)霜的能力。3.5控霜性能defrostingcontrolperformance控霜性能指空氣源熱泵觸發(fā)除霜和退出除霜的控制指令的時機(jī)是否準(zhǔn)確，其中退出除霜時機(jī)的準(zhǔn)確性采用融霜時長來判斷。3.6制熱融霜周期defrostingheatingcycle在制熱運(yùn)行模式下，從本次制熱開始（上次除霜結(jié)束）到本次除霜結(jié)束的一個完整制熱、除霜過程。3.7穩(wěn)定制熱能力stableheatingcapacity（Qmax-ave）自上一次除霜結(jié)束后，室外側(cè)工況及出水溫度等參數(shù)讀數(shù)允差滿足規(guī)定時，且連續(xù)120s內(nèi)制熱能力波動范圍小于2%，如式3.7-1所示，表明機(jī)組制熱能力趨于穩(wěn)定。選取穩(wěn)定階段的最大值（t時刻），并將該時刻前后各60s，共120s內(nèi)的制熱能力平均值作為穩(wěn)定制熱能力Qmax-ave，其計算公式如式3.7-2所示。（3.7-1）（3.7-2）式中：Qmax——連續(xù)120s內(nèi)制熱能力的最大值，W；Qmin——連續(xù)120s內(nèi)制熱能力的最小值，W；Qmax-ave——穩(wěn)定制熱能力，W；Qi——瞬時制熱能力，W；n——t時刻前后各60s內(nèi)數(shù)據(jù)采集次數(shù)，不應(yīng)低于12次。4型式與基本參數(shù)4.1型式4.1.1按名義工況分為：——常規(guī)型空氣源熱泵——低環(huán)境溫度型空氣源熱泵4.1.2按壓縮機(jī)頻率是否可調(diào)分為：——定頻空氣源熱泵——變頻空氣源熱泵4.1.3按冷凝器內(nèi)制冷劑的冷卻介質(zhì)分為：——空氣源熱泵熱水機(jī)組——空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)組4.1.4按制冷劑系統(tǒng)分為：——單制冷劑系統(tǒng)空氣源熱泵——多制冷劑系統(tǒng)空氣源熱泵4.2基本參數(shù)4.2.1空氣源熱泵熱水機(jī)組的結(jié)除霜性能試驗工況參數(shù)見表1。表1熱水機(jī)組試驗工況工況條件熱源側(cè)入口空氣狀態(tài)使用側(cè)狀態(tài)干球溫度（℃）濕球溫度（℃）出水溫度（℃）單位名義制熱量水流量m3/（h·kW）標(biāo)準(zhǔn)結(jié)霜工況2141a/45b0.172一般結(jié)霜工況20注：a為低溫型空氣源熱泵熱水機(jī)組，b為常規(guī)型空氣源熱泵熱水機(jī)組4.2.2空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)組的結(jié)除霜性能試驗工況參數(shù)見表2。表2熱風(fēng)機(jī)組試驗工況工況條件熱源側(cè)入口空氣狀態(tài)使用側(cè)狀態(tài)干球溫度（℃）濕球溫度（℃）干球溫度（℃）標(biāo)準(zhǔn)結(jié)霜工況2120一般結(jié)霜工況205技術(shù)要求5.1一般要求5.1.1空氣源熱泵熱水機(jī)組應(yīng)符合GB/T18430.1、GB/T18430.2、GB/T25127.1、GB/T25127.2和GB/T10870的相關(guān)規(guī)定。5.1.2空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)組應(yīng)符合JB/T13573的相關(guān)規(guī)定。5.2性能要求5.2.1抑霜性能要求5.2.1.1機(jī)組在標(biāo)準(zhǔn)結(jié)霜工況進(jìn)行試驗時，自上一次除霜結(jié)束（機(jī)組輸入功率極小值時刻）制熱恢復(fù)穩(wěn)定后，至制熱能力因結(jié)霜導(dǎo)致衰減5%（Q=0.95Qmax-ave）時的運(yùn)行時長記為T，以T值作為機(jī)組抑霜性能的評價指標(biāo)。5.2.1.2按6.3.1和附錄A的方法試驗時，根據(jù)實測的T值，空氣源熱泵機(jī)組按照表3分成三個抑霜性能等級。表3抑霜性能等級指標(biāo)值I級抑霜型機(jī)組II級抑霜型機(jī)組非抑霜型機(jī)組T≥90min90min＞T≥60min60min＞T注1：若除霜前一刻機(jī)組制熱能力Q>0.95Qmax-ave，則表示無法按5.2.1.1獲取制熱能力衰減5%（Q=0.95Qmax-ave）時的運(yùn)行時長，此時記機(jī)組自上一次除霜結(jié)束（機(jī)組輸入功率極小值時刻）至本次除霜前一時刻的時間為T，并進(jìn)行抑霜性能分級。注2：除霜前一時刻的選取標(biāo)準(zhǔn)為空氣源熱泵壓縮機(jī)因為除霜導(dǎo)致功率突變的前一時刻。5.2.2控霜性能要求按6.3.1和附錄A的方法試驗時，機(jī)組應(yīng)滿足以下要求：安全保護(hù)元器件不應(yīng)動作而停止運(yùn)行；融霜應(yīng)自動進(jìn)行、功能正常、融霜徹底，融霜時的融化水應(yīng)能正常排放；除霜前一時刻制熱能力Q應(yīng)滿足0.8Qmax-ave≤Q≤0.95Qmax-ave；標(biāo)準(zhǔn)結(jié)霜工況和一般結(jié)霜工況試驗時，融霜時長總和不應(yīng)超過試驗總時間的10%。在空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)組融霜周期及恢復(fù)制熱階段，室內(nèi)機(jī)送風(fēng)溫度低于18℃的持續(xù)時間不超過1min。6試驗方法6.1儀表準(zhǔn)確度和測量規(guī)定6.1.1試驗用儀器、儀表的準(zhǔn)確度按GB/T10870-2014中附錄C的規(guī)定并經(jīng)校準(zhǔn)或檢定合格。溫度和壓力等易受現(xiàn)場接線或安裝影響的儀器、儀表，宜在測量現(xiàn)場對傳感器、二次儀表和軟件等進(jìn)行整體校準(zhǔn)。6.1.2測量按以下規(guī)定進(jìn)行：a）測量儀表的安裝和使用按GB/T10870-2014中附錄C的規(guī)定；b）機(jī)組的空氣干、濕球溫度的測量按GB/T10870-2014中附錄B的規(guī)定；c）機(jī)組冷（熱）水側(cè)壓力損失的測定按GB/T18430.1-2007中附錄B的要求。6.2結(jié)除霜性能試驗規(guī)定6.2.1空氣源熱泵熱水機(jī)組結(jié)除霜性能試驗空氣源熱泵熱水機(jī)組進(jìn)行結(jié)除霜性能試驗時，試驗參數(shù)的讀數(shù)允差應(yīng)符合表4的規(guī)定。注1：平均變動幅度指各參數(shù)實測平均值與試驗工況規(guī)定值的偏差。注2：最大變動幅度指試驗過程中各參數(shù)實測的最大值和最小值與試驗工況規(guī)定值的偏差。注3：當(dāng)機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行在各工況下，有關(guān)讀數(shù)允差符合表4規(guī)定時，可認(rèn)為機(jī)組達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。表4空氣源熱泵熱水機(jī)結(jié)除霜性能試驗的溫度和流量讀數(shù)允差項目使用側(cè)熱源側(cè)水流量（m3/h）出口水溫（℃）干球溫度（℃）濕球溫度（℃）結(jié)霜工況平均變動幅度規(guī)定水流量的±5%±0.3±0.5±0.5最大變動幅度規(guī)定水流量的±5%±0.5±0.5±0.5融霜時平均變動幅度//±1.5±1.0最大變動幅度//±5.0±2.56.2.2空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)組結(jié)除霜性能試驗空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)組進(jìn)行結(jié)除霜性能試驗時，試驗參數(shù)的讀數(shù)允差應(yīng)符合表5的規(guī)定。注1：平均變動幅度指各參數(shù)實測平均值與試驗工況規(guī)定值的偏差。注2：最大變動幅度指試驗過程中各參數(shù)實測的最大值和最小值與試驗工況規(guī)定值的偏差。注3：當(dāng)機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行在各工況下，有關(guān)讀數(shù)允差符合表5規(guī)定時，可認(rèn)為機(jī)組達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。表5空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)結(jié)除霜性能試驗的溫度讀數(shù)允差項目使用側(cè)（室內(nèi)機(jī)組入口空氣狀態(tài)）熱源側(cè)干球溫度（℃）干球溫度（℃）濕球溫度（℃）結(jié)霜工況平均變動幅度±0.5±0.5±0.5最大變動幅度±2.0±0.5±0.5融霜時平均變動幅度±1.5±1.5±1.0最大變動幅度±2.5±5.0±2.56.3試驗項目6.3.1結(jié)除霜性能試驗6.3.1.1空氣源熱泵熱水機(jī)組結(jié)除霜性能試驗將機(jī)組壓縮機(jī)和室外風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率調(diào)至名義制熱量設(shè)計額定值（定頻機(jī)組將卸載機(jī)構(gòu)等能量調(diào)節(jié)裝置置于名義制熱量設(shè)計額定值位置），除霜程序設(shè)置為原廠除霜控制策略，在表1規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)霜工況或一般結(jié)霜工況下，首次融霜結(jié)束后（自動融霜或者手動觸發(fā)融霜），連續(xù)運(yùn)行3h，直到3h后再次出現(xiàn)融霜結(jié)束為止。6.3.1.2空氣源熱泵熱風(fēng)機(jī)組結(jié)除霜性能試驗將室內(nèi)側(cè)機(jī)組的溫度控制器、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)門和導(dǎo)向格柵等調(diào)到產(chǎn)品使用說明書規(guī)定的正常使用狀態(tài)；將室外側(cè)機(jī)組壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率調(diào)至名義制熱量設(shè)計額定值（定頻機(jī)組將卸載機(jī)構(gòu)等能量調(diào)節(jié)裝置置于名義制熱量設(shè)計額定值位置），除霜程序設(shè)置為原廠除霜控制策略，在表1規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)霜工況或一般結(jié)霜工況下，首次融霜結(jié)束后（自動融霜或者手動觸發(fā)融霜），連續(xù)運(yùn)行3h，直到3h后再次出現(xiàn)融霜結(jié)束為止。試驗過程中需同時監(jiān)測室內(nèi)機(jī)組的送風(fēng)溫度。注1：對多制冷劑系統(tǒng)的空氣源熱泵機(jī)組，若室外風(fēng)機(jī)不共用，開啟其中一個制冷劑系統(tǒng)的壓縮機(jī)及對應(yīng)的室外風(fēng)機(jī)進(jìn)行結(jié)除霜性能試驗；若室外風(fēng)機(jī)共用，則開啟其中一個制冷劑系統(tǒng)的壓縮機(jī)及全部室外風(fēng)機(jī)進(jìn)行結(jié)除霜性能試驗。6.3.1.3結(jié)除霜性能試驗工況在進(jìn)行不同的空氣源熱泵結(jié)除霜性能試驗，根據(jù)表6規(guī)定的工況進(jìn)行相應(yīng)的性能試驗。表6結(jié)除霜性能試驗工況試驗項目試驗工況獨立試驗抑霜性能試驗標(biāo)準(zhǔn)結(jié)霜工況控霜性能試驗標(biāo)準(zhǔn)結(jié)霜工況或一般結(jié)霜工況聯(lián)合試驗抑霜+控霜性能試驗標(biāo)準(zhǔn)結(jié)霜工況和一般結(jié)霜工況注1：當(dāng)進(jìn)行聯(lián)合試驗時，標(biāo)準(zhǔn)結(jié)霜工況下同時進(jìn)行抑霜性能試驗與控霜性能試驗，一般結(jié)霜工況下進(jìn)行控霜性能試驗。7檢驗規(guī)則針對同型號、同批次產(chǎn)品，抽取一臺樣品，測試產(chǎn)品的抑霜/控霜性能。若不滿足規(guī)定要求，再抽取兩臺樣品，實測值均應(yīng)滿足規(guī)定要求，否則判定該批次產(chǎn)品抑霜/控霜性能不合格。8評價方法8.1抑霜性能評價方法按照6.3.1和附錄A的方法進(jìn)行試驗后，根據(jù)5.2.1.2中表3對機(jī)組抑霜性能進(jìn)行評價分級。在試驗時間內(nèi)的所有制熱融霜周期，機(jī)組的結(jié)霜時長均大于II級或I級抑霜型機(jī)組的結(jié)霜時長下限，則機(jī)組被評為II級或I級抑霜型機(jī)組。8.2控霜性能評價方法按照6.3.1和附錄A的方法進(jìn)行試驗后，根據(jù)5.2.2要求對機(jī)組控霜性能進(jìn)行評價。在試驗時間內(nèi)所有制熱融霜周期，機(jī)組的控霜性能均能滿足5.2.2要求，表示機(jī)組控霜準(zhǔn)確，稱為準(zhǔn)確控霜型機(jī)組。

附錄A（規(guī)范性附錄）空氣源熱泵結(jié)除霜性能試驗要求試驗的結(jié)除霜性能試驗過程包括兩個階段：預(yù)處理階段和數(shù)據(jù)采集階段。試驗過程概要具體如下：A.1預(yù)處理階段A.1.1當(dāng)機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行在各工況下，有關(guān)讀數(shù)允差滿足表4、表5規(guī)定時可認(rèn)為機(jī)組達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，試驗進(jìn)入預(yù)處理階段并至少運(yùn)行10min。A.1.2如果機(jī)組在預(yù)處理階段結(jié)束前進(jìn)行了一次除霜，則試驗應(yīng)在該除霜過程結(jié)束且機(jī)組恢復(fù)制熱穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)后重新開始并持續(xù)制熱運(yùn)行超過10min。A.1.3需自動除霜或手動除霜方式以結(jié)束預(yù)處理階段。A.2數(shù)據(jù)采集階段A.2.1預(yù)處理階段結(jié)束后試驗隨即進(jìn)入數(shù)據(jù)采集階段。A.2.2按GB/T10870-2014的要求采集所需數(shù)據(jù)，并計算熱泵機(jī)組制熱量。A.2.3在數(shù)據(jù)采集階段，試驗工況各參數(shù)應(yīng)滿足表4~表5規(guī)定的讀數(shù)允差。A.3結(jié)除霜性能試驗結(jié)果對于在數(shù)據(jù)采集期間，對包含所有完整制熱融霜周期的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，所有的制熱融霜周期均需要進(jìn)行抑