低温环境下空调制热性能评价标准
2025-11-05

在现代建筑环境中,空调系统不仅是夏季制冷的重要设备,也承担着冬季制热的关键任务。随着我国北方及高寒地区对冬季供暖需求的不断提升,空调在低温环境下的制热性能逐渐成为衡量其综合能力的重要指标。然而,由于低温条件下空气源热泵类空调的制热效率显著下降,甚至出现结霜、化霜频繁等问题,导致实际供热效果难以满足用户需求。因此,建立科学、统一的低温环境下空调制热性能评价标准,对于提升产品技术水平、保障消费者权益以及推动行业可持续发展具有重要意义。

目前,国内外对空调制热性能的评价主要依据额定制热量、能效比(COP)和制热季节性能系数(HSPF)等指标。但在标准工况下(通常为室外7℃、室内20℃)测得的数据,无法真实反映空调在极端低温环境(如-15℃甚至更低)下的运行表现。例如,当室外温度降至-10℃以下时,传统空气源热泵的蒸发器极易结霜,压缩机排气温度升高,制热量大幅衰减,部分机型甚至无法正常启动。因此,仅依赖常规测试条件下的性能参数,已难以全面评估空调在寒冷地区的适用性。

为解决这一问题,近年来多个国家和地区逐步引入了针对低温工况的专项测试标准。以中国为例,《GB/T 7725-2004 房间空气调节器通用技术条件》及《GB 21454-2021 多联式空调(热泵)机组能效限定值及能效等级》中明确提出了低温制热性能的测试要求。其中,规定在-15℃或-20℃的低温环境下,空调应具备持续稳定制热的能力,并对制热量衰减率、能效比、化霜周期与时间等关键参数设定了具体限值。此外,还引入了“低温制热能效比”(HSPF-low)的概念,用于量化空调在寒冷气候区的整体运行效率。

国际上,日本JIS标准和美国AHRI标准也对低温制热性能提出了相应要求。日本通过“P值”体系,将空调在不同室外温度下的制热能力进行分级,尤其重视-10℃至-15℃区间的表现;而美国AHRI 210/240标准则要求在17℉(约-8.3℃)和5℉(约-15℃)两个低温点进行性能测试,并计算相应的季节性能系数。这些标准的共同特点是强调实际使用环境的模拟,推动企业研发更适应严寒气候的技术方案。

在技术层面,评价低温制热性能还需关注以下几个核心维度:首先是低温启动能力,即空调在极寒条件下能否顺利启动并进入制热模式;其次是制热量稳定性,要求在连续运行过程中,单位时间内的供热量波动较小,避免室温剧烈变化;第三是能效表现,即使在低温下,空调仍应保持较高的COP值,以降低能耗;第四是化霜控制策略,合理的化霜逻辑可减少热量中断时间,提高整体供热效率;最后是可靠性与耐久性,长期在低温高湿环境下运行,对压缩机、换热器等核心部件的材料与设计提出更高要求。

值得注意的是,单一实验室测试数据虽具参考价值,但难以完全代表实际使用效果。因此,越来越多的研究开始倡导结合实地运行监测数据,构建“实验室+现场”的复合型评价体系。例如,在东北、西北等典型寒冷城市开展长期测试,收集不同品牌、型号空调在真实气候条件下的运行数据,进而修正和完善现有标准。同时,智能控制系统的发展也为性能评价提供了新思路——通过大数据分析和机器学习算法,动态评估空调在复杂工况下的适应能力。

综上所述,低温环境下空调制热性能的评价不应局限于传统指标,而应建立涵盖极端温度启动、制热输出、能效水平、化霜特性及长期可靠性的多维标准体系。未来,随着双碳目标的推进和清洁供暖政策的深化,高效、稳定、环保的低温制热空调将成为主流需求。相关标准的持续优化,不仅有助于引导企业技术创新,也将为消费者提供更加透明、可信的产品选择依据,最终实现能源节约与舒适生活的双赢局面。

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