空气源热泵热风机标准化发展现状与方向

表1列出了现行空气—空气热泵设备产品标准对除霜性能的考查要求。其中，考查项A、C、D 3项主要是为了确保设备在除霜工况条件下的制热能力或避免过度除霜、减少除霜能耗，而考查项B则主要是为了保障除霜工况下室内热舒适性。众所周知，设备除霜是为了更好的制热，然而在所有考查项中并没有对一个结霜、除霜循环中设备的制热量和能效进行直接地定量考查。

表1  现行空气—空气热泵设备产品标准对除霜的性能考查要求

站在用户实际采暖需求的角度考虑，笔者认为未来对除霜性能的考查应从以下几方面进行调整：

1）应根据热负荷线确定除霜工况点的制热量下限要求，并进一步确定工况点能效限值。

2）为确保室内热舒适度不受除霜的太大影响，可对考查项A和B进行合并，在规定除霜时室内侧的送风温度或室内机盘管最低温度的基础上，进一步规定一个除霜循环内（因除霜原因）室内侧停止送风时长占除霜循环总时长的比例上限。

3）为了鼓励企业研发应用除霜时同步制热等舒适性更好的新除霜技术，应取消现有标准中与除霜循环中制热能力、能效和舒适性不直接相关的考查项，如考查项C和D等。

此外，对于冬季寒冷潮湿的长江流域地区，一部分地方室外空气会长时间（数天甚至更长）处于易结霜区间（如气温在-6℃至6℃之间，相对湿度超过80%），由此对该地区的热泵热风机来说，除霜性能就显得更为重要。因此，也有必要对应用于这些地区的热泵热风机提出更高、更贴近实际的除霜性能要求，比如：a.除霜工况不只是对单一工况点而是对多个工况点（如室外侧空气干/湿球温度采用2/1℃和-5/-6℃两个工况点）；b.在工况条件中增加风速要求（如风速0.5 m/s），以反映设备的实际使用状态；c.延长除霜性能考查时长，连续考查多个结/除霜周期的平均制热性能和室内舒适性等。

2.3  优化室内机组噪声考核

热泵热风机的运行噪声将影响室内声环境的舒适性。过大的噪声会对人的身心产生伤害，尤其在夜间睡眠阶段，因此，在所有的空气—空气热泵设备产品标准中，都按照设备长时间、不间断的使用模式，对设备在运转时的噪声给出了上限要求。其中室内机作为在设备使用过程中和人们接触最多的部分，对其噪声的限值则更为严格。热泵热风机室内机组的噪声主要来源于电机、风机和制冷剂流动。其中风机旋转时产生的气动噪声是最为主要的来源。因此，由于噪声限制，室内机组送风量也被限制在了一定的范围内，实际上这也间接限制了设备的最大制热量和制热性能系数。

笔者所在课题组在采暖季连续测试中发现，绝大部分热泵热风机是以间歇采暖的模式运行。在间歇采暖开始时段，因为需要将房间快速预热，居民们往往自主选择使用高风挡和/或较高设定温度，而在达到居民们的预期热环境后，他们会主动调低风挡和/或设定温度。在随后的现场跟踪调研中发现，他们并未对高风挡的噪声感到不可接受，如果感到因为热泵热风机风挡高噪声大影响他们正常生活或休息，他们会主动调低风挡，若因此而导致室温下降他们会采用调高设定温度的方式来弥补。

因此，从用户的实际采暖使用和需求角度来看，在启动制热后的预热阶段，热泵热风机面临的主要矛盾是快速制热问题，因此，有必要研究加大送风量对降低送风温度、提高机组性能系数、提升气流组织分布均匀性进而加快房间预热之间的关系，研究提出在预热阶段室内机组单位制热量循环风量的最小限值，同时合理弱化预热阶段的大送风量（名义风量）噪声考核要求。而当预热结束后，热泵热风机会以一个较小的制热量来长时间维持房间热环境，在这个阶段噪声可能逐渐上升为主要矛盾，因而应该研究提出在稳定运行状态（如在部分负荷和中挡风量）下的噪声限值考核要求，此外，还可统筹考虑同步实施室内机组送风量、送风温度考核。

2.4  其他尚需研究的问题

在开展上述工作过程中，还有一些问题需要同步进行研究。比如，在完成热泵热风机适宜性区划后，势必需要在已有名义工况条件研究成果基础上，进一步研究各个分区的名义制热性能系数限定值以及制热季节性能系数的试验工况条件和限定值。又如，在优化室内机组噪声考核过程中，室内机组单位制热量、循环风量等参数的变化势必影响实际房间温升速度，因而应宜同步考虑研究设备预热时段制热速度性能指标要求和考核方式等。而在热泵热风机智能化运行方面，除了在年内即将发布实施的两项标准外，还应继续深入研究以保证供暖需求为前提的不同采暖时期用户采暖需求、电网削峰填谷需求和可再生能源电力消纳需求的最佳匹配策略和高效智能调控算法，并在此基础上研究编制智能化运行技术支持系统标准化运行、维护规范。综上所述，我国在空气源热泵热风机标准化方面已经取得了一定的成就，相关工作促进了相关产品在北方农村地区的规模化应用，大大推动了北方地区冬季清洁取暖进程。但是，由于标准化总体发展时间较短，还有如产品适宜性区划等很多方面需要继续加以研究完善，进而全面提高热泵热风机标准化水平，促进我国空气源热泵事业的持续、健康、有序发展。.