能效比和季节能效比只是两种评价体系和方法,其面对的是所有的家用空调,并非定速只能按照能效比评价,而变频空调只能按照季节能效比评价。
近期,相关部门纷纷出台和修订各类家用电器的节能标准。其中,在即将于2009年前后颁布和修订的标准中,涉及家用空调的有一个产品标准和两个能效标准。但针对这些产品和能效标准都引起了较大争议,争议内容主要涉及标准的制定中评价标准的统一、能效指标限定值的高低确定、技术发展的导向、节能政策的符合性,以及标准的科学性与和国际标准接轨问题等。
我们发现其实问题主要出在家用空调的产品标准和能效标准制定和颁布的起点上,即标准制定最初所面对的三个问题:第一,家用空调评价标准适用对象的范围和种类是什么?第二,确定什么样的指标、方法和体系来评价空调的节能性?第三,评价指标的数值该如何确定,即能效入门限定值和节能限定值定为多少?
定速、变频“应该”统一标准
目前,我们谈论的家用空调主要是一拖一的分体式空调,一般有定速和变频两类。在此,需要从技术路线上对两种空调的异同进行分析。
从空调构成的“四大件”来说,变频空调仅仅是以转速可变的压缩机替代了转速不可变的压缩机。而整机层面,变频空调是采取改变压缩机频率实现能力变化去满足制冷(热)的负载变化,而定速则是采取“开/关”的方式去满足负荷的变化。因此,能效标准作为单一指标考核的标准来讲,应该将变频和定速空调作为家用空调的不同技术方案来看待,等同于常规的变更换热器的设计,而不应作为差异很大的两类产品看待,更不应该分别以不同的能效标准来评价。
因此,对于标准适用空调对象范围的回答是:定速和变频空调只是家用空调的两种技术路线,应该在统一的能效标准下予以评价,而不应分别予以评价。
能效评价体系“应该”唯一
目前,世界各国采取的空调评价体系各有不同,如日本2010年前的空调评价体系为能效比(制冷制热平均EER)评价,评价对象为所有家用空调,其中99%为变频空调,而在2010年之后,日本将采取季节能效比(APF)评价,取代能效比评价;美国目前采取的也是季节能效比(SEER13)评价,其适用对象也是定速和变频空调并存;欧盟的标准则是采用能效比(EER和COP)评价,其也是定速和变频空调都适用。
我国家用空调标准的现状是:两种能效评价体系分别针对两种家用空调,并且其相互没有关联,定速空调按照能效比评价,而变频按照季节能效比评价。对于家用空调的节能性,两种评价体系和尺度的不统一,造成了不公平和评价的混乱。这个问题也是造成目前行业内在标准层面上各种问题争论的根源。我们由此提出如下几个问题,这些问题目前我们无法很好地回答。
第一,按照现有体系,消费者买空调时,从节能性考虑,定速2级产品和变频3级产品谁更省电?第二,同样因为上述问题,政府采购、国家对能源性补贴政策的依据是什么?是否公平?是否能实现实际的节能效果?
因此,对于能效评价体系问题的答案是:对于家用空调,应采取一种统一的能效评价体系,可以是能效比也可以是季节能效比。对比两种评价体系的优劣,建议以季节能效评价体系作为我国家用空调的节能性评价体系。
定速能效入门“应该”升到3.2
定速能效标准GB12021.3的修订,要求2009年空调能效入门限定值从目前的5级提升至2级,以4500W以下的产品为例,即是要将EER从2.6提高到3.2。围绕此问题,加之定速和变频两个能效评价体系的问题,产生了一系列的争论。如:EER提高到3.2是否过高,是否提高至3.0,过高的EER不符合我国国情,如此提高会造成成本提高过多、节电不节能等。
事实上,我国与其他国家相比能效较低,提高到3.2并不算高。以目前2500W的家用分体定速空调为例,我国按照EER=3.2的节能限值为准,但即使是这样,其与日美等国家的指标相比还是有差距。
目前,很多所谓将能效提高到3.2将极大增加成本的论点其实是值得商榷的,从技术层面分析发现,并非像有些企业所说的那样。因为这种论点一般是基于现有换热器资源,通过增大两器面积、变更高效压缩机的技术方案而言的。
例如从家用空调全局来考虑技术路线,在换热器方面采取强化换热设计,提高换热效率而非增大面积,通过改变形式(管径小型化、扁平管、微多通道),再加之改变材料(如铝管),这样在提高能效的同时,还会大大降低材料成本。如此在设计EER=3.2的空调时,相对EER=2.6的空调,整机成本增加不大,甚至相同。
国内空调企业在对空调设计和制造时,其可控的最大成本构成是换热器,而换热器又是影响EER的主要部件。定速能效标准GB12021.3自2004年颁布实施以来,很多企业在换热器强化换热方面的设计并未更新。如此一来,基于现有低效率的换热器资源进行设计,当然会导致成本的较大提高。
因此,从国家的能源政策、技术发展和其他国家情况来看,空调能效指标提高到3.2是合适和可行的。
作者观点
对空调标准的六点建议
综上所述,我对于我国空调标准方面有以下的看法和建议:
1.现阶段,我国家用空调两种能效评价指标和评价体系分别对应定速和变频空调产品的方式是不合理、不科学、不公平的。应尽快从产品标准或能效标准方面予以统一。
2.定速空调和变频空调只是家用空调的两种技术方案,不应分别以不同的评价指标予以评价,而应该统一用一种能效评价指标和体系进行节能性评价和限定。
3.建议统一后的空调能效评价体系采用季节能效比,即最终以基于季节能效比为评价指标的一个能效标准来评价和限定定速、变频、变容等不同技术路线的家用空调。
4.目前,不管单冷机还是冷暖机,其评价指标都是以制冷能效指标(EER或SEER)来评价。建议标准中按照冷暖和单冷进行分类,运用季节能效比的APF和SEER,并且兼顾制热能效,全面评价。
5.现阶段,GB12021.3修订提高目前定速较低的能效入门值至当前的2级水平是合理、可行的。
6.目前的能效指标之争实际是全局利益和局部利益、国家节能政策和企业利益、有技术准备的企业和准备不足的企业之间矛盾的表现。
中国家用电器研究院国家家用电器质量监督检验中心大家电事业部部长 杨超
变频空调节能评价复杂度远高于定速
在中国,空调器已成为能源消耗的大户。有人做过估计,我国现阶段仅家用空调器的拥有量保守估计已达到8000多万台,若按每台耗电功率1000瓦、每年工作1000小时计算,1年总耗电量就是800亿千瓦时,约占全国电力消耗的8%。
同时,由于空调用电时间集中、季节性负荷大等特点,加重了峰谷电量差,使得电力供应系统负荷特性劣化、电网负荷率普遍下降,造成电力设施资源的巨大浪费。实际上,在南方的一些城市,尤其是夏季,空调器的耗电量已占到城市用电量的30%-40%。因此,在制冷空调领域开展并推广节能工作是大有作为的。而变频空调的推广使用是解决上述问题的一个主要途径。
变频因节能而生
变频空调器是上世纪80年代由日本首先研制出来的,由于变频空调器在舒适性和节能等方面的优势,使它在面市后即受到了市场的欢迎,并迅速发展起来,目前在一些发达国家,变频空调已开始逐步取代定速空调。
近年来,随着我国人民生活水平的不断提高,对于空调器的消费观念也发生了变化,许多消费者已不仅仅满足于空调器的冷、暖功能,而是从舒适性、节能环保等方面对空调器提出了更高的要求,为此,国内的空调生产企业在上世纪90年代中期从日本引进了空调器变频技术。
使用变频调速控制的空调器与通常的定速空调相比,不仅提高了空调房间的舒适程度,减少了噪声,而且最重要的一点就是能够达到节能的目的。10多年来,变频空调器在国内空调市场上一直保持着稳定的发展步伐,其相对于定速空调所占的份额越来越大。可以预见,随着全社会对节能减排工作的日益重视以及国家鼓励节能的政策法规的陆续出台,变频空调器逐步取代定速空调是一个必然的趋势。
评价方法复杂
为了鼓励并推广节能产品,我国的能效标识制度自2005年3月1日起正式实施,定速空调器是我国第一批实施能效标识制度的家电产品之一。能效标识直观地表明了用能产品的能源效率等级、能源消耗指标以及其他比较重要的性能指标。而能源效率等级是判断产品是否节能的最重要指标,产品的能源效率等级越低,表示能源效率越高,节能效果越好、越省电。2008年3月,中国的变频空调能效等级标准(GB21455-2008)正式发布,变频空调产品也被纳入能效标识制度实施产品的目录之中。
定速空调器能效水平的高低取决于其能效比(EER)指标的高低,即空调器在额定工况条件下测量出的制冷量与输入功率的比值;而变频空调的能效水平主要通过制冷季节能效比(SEER)指标来进行评价,即在制冷季节期间,空调器进行制冷运行时从室内除去的热量总和与消耗电量总和之比。
相对于定速空调来说,变频空调只在一定使用条件下才能体现出其节能的特点。同时空调器变频调速控制系统的软件设计,对空调器的运行状态会产生较大的影响,这使得变频空调器运行能效的评价方法远比定速空调器的评价方法复杂。在变频空调SEER的计算中,除了考虑空调器自身的变频调节特性外,还要综合考虑气候环境、房间负荷、使用习惯等多方面的因素。
上海夏普空调事业部副事业部长、教授级高工 朱伟涛
变频与定速统一标准不会误导市场
目前,国际、国内市场存在多种不同形式的家用空调,在家用空调的范畴内,从输出能力角度看,有可变输出容量及不可变输出容量两类。实现其目标的方法亦有很多,现就变频调节输出容量可变与定速调节输出容量的恒定进行探讨。
第一,从EER和SEER的来源来看,EER是针对定速机在一定工况下进行测试而得出的指标;而SEER是针对定速全年运行调节的平均效率得出的指标,顾名思义称之为季节能效比,由中央空调衡量全年平均能效导入并使用。
由于变频空调在一点上衡量其能效有其不准确性及不全面性,因此将定速空调全年能效(SEER)的季节能效衡量方法导入变频空调的评价中进行评判。从本质上说,变频与定速空调的SEER方法无任何冲突,可在同一平台上进行能效比较是毫无疑问的。
第二,从测试角度看,两者在测试工况上相同。只是考虑到变频空调的输出冷量是变化的,因此在各变化点上多点测量是符合客观规律的。
第三,用电环境方面,变频空调更符合客观实际。众所周知,一天的温度、湿度不可能固定在一点上,一年的天气亦在周而复始地发生着高低变化。气象参数是基本不变的,是客观的,无论哪种空调产品均是在该条件下运行。
第四,消费者消费习惯是变化的。在上世纪80年代初,中国尚无或很少有家用空调时,消费者使用习惯可认为是零,而当今是否可以认为随着市场经济的发展,消费习惯已经成熟不变?对中国来说,答案是否定的。
从理论到实际测量,定速和变频放在同等平台上进行衡量都是可行的。问题是我们有多大的勇气去实现它,还是人为地再将它们区分开来。把它们放在同一平台上考量,绝不会误导市场及消费者,反之倒是值得思考的。