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石文星:中國(guó)的多聯(lián)機(jī)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展

  z*近,行業(yè)內(nèi)有關(guān)多聯(lián)機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)修訂及APF性能評(píng)價(jià)體系的引入成為一個(gè)熱點(diǎn)話題,為此記者聯(lián)系了石文星教授,特別感謝他在忙碌的教學(xué)和科研工作中抽出寶貴時(shí)間,為網(wǎng)友系統(tǒng)細(xì)致地介紹了有關(guān)多聯(lián)機(jī)技術(shù)發(fā)展、標(biāo)準(zhǔn)修訂及APF帶來(lái)的影響等相關(guān)技術(shù)內(nèi)容。石文星教授多年來(lái)致力于熱泵技術(shù)的研發(fā)工作,也因?qū)Χ嗦?lián)機(jī)在中國(guó)應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)性研究,參與了多項(xiàng)多聯(lián)機(jī)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的起草和修訂工作。
石文星:多聯(lián)機(jī)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展
  
  石文星教授
  
  記者:我們都知道多聯(lián)機(jī)技術(shù)在中國(guó)的發(fā)展突飛猛進(jìn),多聯(lián)機(jī)產(chǎn)品市場(chǎng)的增長(zhǎng)非??捎^的,請(qǐng)您概述介紹一下目前我國(guó)多聯(lián)機(jī)產(chǎn)品的應(yīng)用情況以及近些年來(lái)的發(fā)展,尤其是在產(chǎn)品技術(shù)方面的進(jìn)步體現(xiàn)在哪些方面,此項(xiàng)技術(shù)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)如何?
  
  石文星:多聯(lián)機(jī)可以認(rèn)為是一種多室內(nèi)機(jī)的房間空調(diào)器。從原理上看,它屬于直接蒸發(fā)式空調(diào)系統(tǒng),勿需輸配系統(tǒng),通過(guò)變?nèi)菡{(diào)節(jié),其具有優(yōu)異的部分負(fù)荷性能和變工況性能;從使用上看,它室內(nèi)機(jī)獨(dú)立控制、使用靈活,自帶控制系統(tǒng),勿需專門的運(yùn)行管理人員,且易于實(shí)現(xiàn)行為節(jié)能;從投資上看,它采用制冷劑直接輸配冷熱量故占用安裝空間小,有時(shí)也可不設(shè)室外機(jī)專用機(jī)房,且可分期建設(shè)、分期投資。如果多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、應(yīng)用合理,則是一種很好的節(jié)能型空調(diào)系統(tǒng)形式。因此,近年來(lái)多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)得到迅猛的發(fā)展,目前已成為非?;钴S的中央空調(diào)系統(tǒng)形式之一。
  
  2013年商用空調(diào)市場(chǎng)規(guī)模的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)尚沒有公布,但從2010年至2012年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出:目前,冷水機(jī)組和多聯(lián)機(jī)的市場(chǎng)份額均大于30%,其中多聯(lián)機(jī)的市場(chǎng)占有率逐年增加,其產(chǎn)值每年的增長(zhǎng)率都約20%,說(shuō)明多聯(lián)機(jī)這類系統(tǒng)已得到市場(chǎng)的充分認(rèn)同。
  
  自1982年日本大金公司推出多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)方案之后,日本各大空調(diào)企業(yè)都迅速推出了相應(yīng)的產(chǎn)品,極大地推動(dòng)了多聯(lián)機(jī)的技術(shù)進(jìn)步。目前多聯(lián)機(jī)技術(shù)主要集中在日本、韓國(guó)和中國(guó)三個(gè)國(guó)家。我國(guó)的多聯(lián)機(jī)產(chǎn)業(yè)起步較晚,是從1998年左右才開始自主研發(fā),雖然才15年左右的歷史,但我國(guó)的主要企業(yè),如美的、格力、海爾等投入的研發(fā)成本,培養(yǎng)和引進(jìn)了大量的優(yōu)秀人才,使我國(guó)多聯(lián)機(jī)的總體技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際同行水平,并同在國(guó)際市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)。近年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)逐漸掌握了多聯(lián)機(jī)的核心技術(shù),并擁有了大量自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù),其發(fā)展速度更為迅猛,很多企業(yè)的多聯(lián)機(jī)市場(chǎng)份額逐年攀升,正在逐步追趕雄踞前兩位的大金和日立公司。
  
  多聯(lián)機(jī)從產(chǎn)品研發(fā)、工程應(yīng)用到運(yùn)行管理各個(gè)環(huán)節(jié)都有其關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
  
  (1)產(chǎn)品研發(fā):多聯(lián)機(jī)產(chǎn)品的研發(fā)涉及到制冷系統(tǒng)技術(shù)、模擬仿真技術(shù)和電子技術(shù)三大技術(shù)領(lǐng)域,這些技術(shù)包括制冷、空調(diào)、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)、通訊、電機(jī)、電子、機(jī)械等領(lǐng)域,是一個(gè)綜合難度很高的技術(shù),是一項(xiàng)艱巨復(fù)雜但又非常有意義的系統(tǒng)工程,被認(rèn)為是制冷空調(diào)技術(shù)的制高點(diǎn)。在產(chǎn)品研發(fā)階段的關(guān)鍵技術(shù)除了壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)和制冷劑分配控制外,更為重要的技術(shù)問(wèn)題在于制冷系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與優(yōu)化控制問(wèn)題。欲研發(fā)出高效、可靠的多聯(lián)機(jī)產(chǎn)品,則必須探明復(fù)雜制冷系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性,明確制冷劑的動(dòng)態(tài)遷移特性,故必須對(duì)多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真和實(shí)驗(yàn)研究。
  
  (2)工程應(yīng)用:工程應(yīng)用主要是指針對(duì)具體建筑的多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝過(guò)程。多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅僅是將多聯(lián)機(jī)布置在建筑中即可,而需要根據(jù)建筑的負(fù)荷特征和多聯(lián)機(jī)的運(yùn)行特性,對(duì)建筑進(jìn)行合理分區(qū),以保證每套多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)能夠盡可能高效地運(yùn)行;更為重要的是,多聯(lián)機(jī)是依靠制冷劑作為能量的輸配介質(zhì),且制冷劑中含有一定的潤(rùn)滑油,故保證制冷劑的合理分配和潤(rùn)滑油安全返回是極為重要的問(wèn)題。因此,多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝至關(guān)重要,不僅關(guān)于到系統(tǒng)的能效高低,而且關(guān)系到系統(tǒng)的安全運(yùn)行。多聯(lián)式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝是多聯(lián)機(jī)產(chǎn)品應(yīng)用過(guò)程中的兩個(gè)重要環(huán)節(jié),系統(tǒng)設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的延伸,系統(tǒng)安裝是產(chǎn)品制造的擴(kuò)展。為規(guī)范多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝,必須開展系統(tǒng)特性模擬,總結(jié)實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),形成工程設(shè)計(jì)和安裝規(guī)范,以保證系統(tǒng)的可靠、高效運(yùn)行。
  
  (3)運(yùn)行管理:在運(yùn)行管理階段,需通過(guò)實(shí)際運(yùn)行效果來(lái)檢驗(yàn)多聯(lián)機(jī)產(chǎn)品的可靠性和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性,并檢驗(yàn)產(chǎn)品和系統(tǒng)的運(yùn)行性能。
  
  到目前為止,各多聯(lián)機(jī)廠家已在上述三個(gè)環(huán)節(jié)開展了大量的研發(fā)工作,大力推進(jìn)了多聯(lián)機(jī)行業(yè)的發(fā)展。今后尚需在新系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真、故障診斷和現(xiàn)場(chǎng)性能測(cè)試方面開展工作,以推動(dòng)多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)整體技術(shù)的提升。
  
  關(guān)于多聯(lián)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)
  
  記者:目前多聯(lián)機(jī)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有哪些?國(guó)際上對(duì)于多聯(lián)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的主要不同點(diǎn)體現(xiàn)在哪些方面?我國(guó)的GB/T18837-2002施行多年來(lái),遇到哪些問(wèn)題?
  
  石文星:構(gòu)建多聯(lián)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)體系是保證多聯(lián)機(jī)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的必要條件。我國(guó)的多聯(lián)機(jī)產(chǎn)業(yè)雖然起步比日本晚,但從標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)方面來(lái)看,我國(guó)是多聯(lián)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)體系建立z*為完善的國(guó)家。
  
  我國(guó)的多聯(lián)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)主要分為三類:產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品的能效標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
  
  (1)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn):包括GB/T 18837-2002《多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機(jī)組》、GB/T 22069-2008《燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)空調(diào)(熱泵)機(jī)組》和GB/T 25857-2010《低環(huán)境溫度空氣源多聯(lián)式熱泵(空調(diào))機(jī)組》。GB/T 18837-2002適用于常規(guī)風(fēng)冷式多聯(lián)機(jī)產(chǎn)品,GB/T 25857-2010適用于北方地區(qū)使用的空氣源熱泵多聯(lián)機(jī)產(chǎn)品,GB/T 22069-2008適用于由燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)冷式多聯(lián)機(jī)產(chǎn)品。三部標(biāo)準(zhǔn)基本覆蓋了現(xiàn)行產(chǎn)品,目前正在針對(duì)多聯(lián)機(jī)的一些衍生產(chǎn)品,如利用冷凝熱回收制備生活熱水和冬季采用地板輻射采暖的多聯(lián)機(jī)產(chǎn)品制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
  
  (2)能效標(biāo)準(zhǔn):GB 21454-2008《多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機(jī)組能效限定值及能源效率等級(jí)》是針對(duì)GB/T 18837-2002所述風(fēng)冷式多聯(lián)機(jī)產(chǎn)品的能效標(biāo)準(zhǔn),是我國(guó)終端用電產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn)之一。
  
  (3)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn):我國(guó)多聯(lián)機(jī)產(chǎn)品的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)有一部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 174-2010《多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)程》和一部國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 27941-2011《多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機(jī)組應(yīng)用設(shè)計(jì)與安裝要求》,這兩部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為我國(guó)多聯(lián)機(jī)產(chǎn)品的應(yīng)用提供了重要依據(jù)。此外,在GB50189《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》等建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中也有對(duì)機(jī)組性能要求方面的條款。
  
  記者:4年時(shí)間的研究,相信新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該更加充分考慮了各方面的因素,請(qǐng)您介紹一下此次修訂的過(guò)程,以及此修訂標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行的GB/T 18837-2002標(biāo)準(zhǔn)的主要區(qū)別。
  
  石文星:這次標(biāo)準(zhǔn)的修訂是在充分研究現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)在執(zhí)行過(guò)程的優(yōu)勢(shì)和不足前提下進(jìn)行的。由于多聯(lián)機(jī)產(chǎn)業(yè)巨大,標(biāo)準(zhǔn)起草對(duì)行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要,故起草組非常慎重,并進(jìn)行了深入細(xì)致的研究、起草工作。
  
  1、關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)起草工作,可以從以下幾個(gè)方面可以看出本次修訂工作的嚴(yán)謹(jǐn)性。
  
  (1)組建了包含全國(guó)近30家的多聯(lián)機(jī)主要研究機(jī)構(gòu)和國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)研發(fā)企業(yè)在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)起草組。
  
  (2)成立了 "多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機(jī)組性能評(píng)價(jià)體系研究" 項(xiàng)目工作組,其成員基本覆蓋了起草組的主要研究機(jī)構(gòu)和國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)研發(fā)企業(yè),開展了近3年的實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)據(jù)調(diào)研和模擬仿真等工作,形成了多聯(lián)機(jī)性能評(píng)價(jià)體系和產(chǎn)品分類體系的研究報(bào)告;
  
  (3)邀請(qǐng)美國(guó)、日本、中國(guó)的多聯(lián)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)起草專家,召開了"多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機(jī)組性能評(píng)價(jià)國(guó)際研討會(huì)",對(duì)多聯(lián)機(jī)性能評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了深入的研討;
  
  (4)召開了5次標(biāo)準(zhǔn)起草研討會(huì),對(duì)標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)過(guò)程的關(guān)鍵問(wèn)題和行業(yè)反饋意見進(jìn)行討論,以推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)起草工作的順利進(jìn)行;
  
  (5)由起草單位進(jìn)行了30余臺(tái)套多聯(lián)機(jī)的全工況(制冷與自熱)實(shí)驗(yàn)、除霜實(shí)驗(yàn)、待機(jī)能耗實(shí)驗(yàn);
  
  (6)通過(guò)雜志和網(wǎng)上發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)《征求意見稿》,獲得了70余條意見和建議,起草組一一核實(shí)處理;
  
  (7)2013年11月召開了標(biāo)準(zhǔn)審查會(huì),z*終于2013年12月形成了標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿。一般的標(biāo)準(zhǔn)起草流程,除了標(biāo)準(zhǔn)《草稿》、《討論稿》外,都是"三稿定案"(《征求意見稿》、《送審稿》、《報(bào)批稿》),而這部標(biāo)準(zhǔn)是"五稿定案"(《征求意見稿》、《征求意見修改稿》、《送審討論稿》、《送審稿》、《報(bào)批稿》)??梢?,GB/T 18837-2002標(biāo)準(zhǔn)的修訂付出了起草組的多少艱苦和努力。
  
  2、關(guān)于新標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18837-2002的主要區(qū)別在于以下幾個(gè)方面:
  
  (1)標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍有變化?,F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18837-2002僅適用于T1氣候類型的風(fēng)冷式機(jī)組,而新標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)大至T1氣候類型的風(fēng)冷式機(jī)組、水冷式機(jī)組以及同時(shí)制冷與制熱的熱回收型機(jī)組,且T2、T3氣候類型的機(jī)組也可參考執(zhí)行。
  
  (2)多聯(lián)機(jī)的性能評(píng)價(jià)體系有變化。為保證標(biāo)準(zhǔn)體系的延續(xù)性,并與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌,本次標(biāo)準(zhǔn)修訂z*大的特點(diǎn)是對(duì)各類多聯(lián)機(jī)的評(píng)價(jià)體系進(jìn)行了調(diào)整和完善,以消除現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中IPLV指標(biāo)中存在的不足。新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,風(fēng)冷式機(jī)組采用全年性能系數(shù)APF(針對(duì)熱泵型)或制冷季節(jié)能效比SEER(針對(duì)單冷型)取代現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于水冷式多聯(lián)機(jī)組,由于水源的不同,機(jī)組的評(píng)價(jià)工況也不同,但由于水源極為復(fù)雜,故本次修訂時(shí)僅對(duì)制冷季節(jié)給出了IPLV(C)的評(píng)價(jià)指標(biāo),其制熱性能僅采用名義工況性能指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。今后可根據(jù)對(duì)水冷式機(jī)組的發(fā)展和研究的深入進(jìn)行補(bǔ)充和完善。
  
  值得注意的是,無(wú)論是APF(包括SEER)體系,還是IPLV體系,其核心思想相同,均是希望用相同的基準(zhǔn)來(lái)衡量不同產(chǎn)品的季節(jié)運(yùn)行性能,是反映不同機(jī)組在對(duì)應(yīng)典型氣象條件、對(duì)應(yīng)典型建筑負(fù)荷和對(duì)應(yīng)運(yùn)行作息時(shí)間條件下的運(yùn)行性能優(yōu)劣。當(dāng)這些條件均相同時(shí),APF和IPLV體系應(yīng)具有一致性。由于不同類型機(jī)組規(guī)定的上述條件和構(gòu)成環(huán)節(jié)(如:是否包括能量輸配系統(tǒng))存在差異,故盡管采用了相同的指標(biāo)體系,但其指標(biāo)的數(shù)值大小也不具有可比性;對(duì)于同一臺(tái)產(chǎn)品采用不同標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)時(shí),盡管其標(biāo)準(zhǔn)體系相同,但其數(shù)值大小也有一定的差別,例如采用GB/T 18837報(bào)批稿規(guī)定方法獲得的APF(或SEER)數(shù)值與日本標(biāo)準(zhǔn)JIS B 8616- 2006、ISO標(biāo)準(zhǔn)ISO 15042以及歐洲標(biāo)準(zhǔn)SEERon/SCOPon的數(shù)值也不一定相同,故在說(shuō)明或標(biāo)注產(chǎn)品性能指標(biāo)時(shí)應(yīng)給出其對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
  
  (3)增加了一種多聯(lián)機(jī)的連接方式??偨Y(jié)多聯(lián)機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中的系統(tǒng)連接形式,補(bǔ)充了一種性能測(cè)試時(shí)室內(nèi)、外機(jī)的連接方式,使得測(cè)試工況更為接近實(shí)際使用情況。
  
  (4)增加了多聯(lián)機(jī)性能測(cè)試時(shí)對(duì)室內(nèi)機(jī)的組合方式和開機(jī)狀態(tài)的要求和規(guī)定。在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中未明確性能測(cè)試時(shí)的室內(nèi)機(jī)的開啟狀態(tài),而在制定多聯(lián)機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)GB 21454-2008時(shí)給出了明確的開啟狀態(tài),但在采用APF(包括SEER)體系性能指標(biāo)時(shí),其開啟狀態(tài)和組合方式對(duì)數(shù)值大小有直接的影響,故給出了明確的規(guī)定和要求。
  
  (5)增加了風(fēng)冷多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機(jī)組穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)制熱性能的測(cè)試要求。風(fēng)冷式機(jī)組在制熱運(yùn)行時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)結(jié)霜、除霜運(yùn)行,是一個(gè)典型的非穩(wěn)態(tài)過(guò)程,為此,規(guī)定其性能測(cè)試方法是保證數(shù)據(jù)一致性的重要條件,故新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。
  
  (6)增加了多聯(lián)式空調(diào)(熱泵)機(jī)組待機(jī)功率的測(cè)試要求。新標(biāo)準(zhǔn)將待機(jī)功率作為性能指標(biāo)提出了要求,但只給出了提出明示值的要求,尚未給定具體的指標(biāo)要求,隨著技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)有可能將待機(jī)功率限定值作為其性能評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。
  
  (7)增加了室內(nèi)外機(jī)連接管長(zhǎng)度對(duì)多聯(lián)機(jī)性能參數(shù)影響程度的測(cè)試方法的資料性附錄,為了向暖通空調(diào)工程師提供系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù),提供室內(nèi)外機(jī)連接管長(zhǎng)度對(duì)多聯(lián)機(jī)性能參數(shù)影響程度的修正系數(shù)公式或表格是必要的,故新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管道長(zhǎng)度修正系數(shù)的測(cè)試方法給出了具體規(guī)定。當(dāng)然新標(biāo)準(zhǔn)的更新內(nèi)容不僅僅包含上述內(nèi)容,還有一些細(xì)節(jié)有所變化,請(qǐng)相關(guān)人員認(rèn)真研讀此后正式發(fā)布的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)簽: 文星中國(guó)聯(lián)機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展  

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