《GB/T 18837-2002 多联式空调（热泵）机组》标准应用 [资料]

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《GB/T 18837-2002 多联式空调（热泵）机组》标准应用

) ~1 G/ O; q  p% i3 T$ l  　国家推荐标准《GB/T18837-2002 多联式空调（热泵）机组》（以下简称《多》标）出台已经近两年了，各商用空调生产厂家也基本上按照该标准进行生产。但在实际经验中，笔者发现该标准在应用中还有些问题值得探讨。下面我对标准GB/T18837-2002提出一些个人看法，供读者朋友参考。

4 ?# d5 M' E* o& t　　关于定义的探讨
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　　多联式空调机组是多元式变制冷剂流量的空调系统，对于该系统，必须用一种整体的、系统的思路和方法对待。清华大学彦启森教授认为，多联式空调机组实质上是由压缩机、电子膨胀阀、其他阀件（附件）以及一系列管路构成的环状管网系统。制冷剂在管路中是以气液两相变化的流动，在该管网系统中有相变过程、管段阻力特性系数多变、无恒压点、制冷剂的动力特性和传热特性存在耦合关系等特点。

+ U* W5 o5 \/ O, {　　1．制冷（热）消耗功率
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  V# s8 @3 }" q( V4 X　　《多》标第3.9、3.10节对“制冷（热）消耗功率”的描述是：“在规定的制冷（热）能力试验条件下，机组运行时所消耗的总功率”。实际上，由于连接的室内机数量和结构不同，不能简单地以整套机组的功率消耗来计算。例如，有静压的风管室内机比嵌入式室内机的功率消耗就要大很多；接两台额定能力大的嵌入式室内机的功率消耗与接四台额定能力小的嵌入式室内机的功率消耗就有所不同。在其他条件不变的情况下，影响室外机性能的因素有室内机的数量、结构及连接管的长度和规格，甚至安装方式也是有影响的。
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　　因此，笔者认为，以整套机组的功率消耗来定义制冷（热）消耗功率，缺少可比性和针对性。如果直接用室外机的功率消耗可能更妥善一些，否则不同的厂家会有不同的算法，设计院也很难进行正确的电力需求计算。
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/ {- s% E; F6 Q# F( \; s' n　　2． 待机消耗功率
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- [9 ~' Q& p' K) f$ Y7 [. Y　　由于多联式空调（热泵）机组具有控制复杂的特点，必然导致在待机时也有大量的功率消耗。这部分功率消耗不应该忽略，因为一般的多联式空调（热泵）机组为了适应宽季节地区的气候，都需要在压缩机根部增加油箱（或曲轴箱）加热带，一根加热带的功率为30W～50W；另外，除了加热带之外，机组在待机时控制单元都是在工作的。欧美等发达国家已经明确在电子产品上增加待机消耗功率要求，我国如果在这方面进行规定，可以使国内企业着眼于技术提升，增加产品的国际竞争力。
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　　性能要求与测试
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　　1．室内机
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　　a.室内机的能力评价

6 m6 X5 }. q2 P6 |' c　　要想很真实地进行室内机的能力测试是很难的，因为在工作环境不变的情况下，影响蒸发器能力的因素很多，如蒸发温度、冷凝温度以及膨胀阀前制冷剂再冷度等参数与室外机的状况有关系、同时也与与之联机的室内机有关系。在实际测试中我们只有假定其他室内机能力输出是恒定不变的；室外机的能力输出也是恒定不变的。经过这些假定后再进行测试，可以认为被测室内机的能力测试结果是接近的。
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　　笔者认为，最好的办法是有一个很大的热平衡室或多焓差装置的焓差室，可以直接将整套机组全部装进去，这样测试也会方便很多。但目前国内绝大部分空调企业不可能专门为该机组开发验证而投资那么大的试验室。
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/ s5 Z3 i% N5 K4 y　　b.凝露、冻结、冷凝水排除等试验
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　　根据经验，我认为针对风管式室内机应当增加风量测试，只有要求在额定静压下的风量满足95%最低要求，才能保证性能稳定。《GB/T18836-2002 风管送风式空调器》、《GB/T17758-1999 单元式空调机》中对室内机就有相应的规定。

9 L+ a; `3 V6 r2 @5 E1 S% Y　　实际试验中，假如室外机是28kW制冷量，需要对制冷量为4kW的室内机进行匹配和确认试验，需要再找几台室内机使总的容量达到或接近28kW，这样才不会在试验中出现机组无法启动、室外机运行存在频繁跳停等问题。
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; r) J$ V( _$ B7 N+ @　　另外的一个问题是，在测试中，只开启一台室内机所测的能力与开启所有室内机时测试与前者相同的那台室内机的能力有很大区别。以某公司的280型机组为例，开单台内机的制冷能力测试结果如表所示（T2表示室内机是普通静压型）。
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　　在实际联机测试时，将额定制冷量为2200kW的风管式室内机（22T2）连接到焓差装置上，所有的内机全部运行稳定后，测试22T2内机的能力只有2500W左右，当把室内外机连接主管加长到50m、分歧后的管长加长到20m以后，能力衰减到大约只有标准配管长度的80%了。
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　　对比上页表可以看出，进行室内机有关的能力考核试验中，只开22T2单台内机时能力测试结果比多台室内机同时运行时测试该22T2单台内机的能力要高很多。只开一台室内机时，从室内侧吸收的热量少、压缩机的平均消耗功率也在下降，室外换热器的负荷也减小很多，制冷剂得到充分冷却，过冷度也增大很多。由于制冷剂只输出到一台内机蒸发器内，相应的流量也加大了（但系统中总的流动的制冷剂量是减少的），室内机的能力输出增大了，此时蒸发器的表面温度肯定比空气的露点温度低很多，蒸发器表面凝结水的情况要比室内机全开时要严重的多。所以对内机进行凝露、冷凝水排除、冻结、最小制冷等试验考核时，应当在保证所联接的室内机总容量与室外机一致或接近的情况下，只开一台被测室内机进行制冷运行。如果是多台室内机都要被验证，最好是一台一台地进行测试。

　　2．室外机
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% P# I% Q& Q: R% Z$ i& l　　a.最大制冷运行

/ p1 [% q7 w/ q8 x　　室外机的压缩机一般都使用变频压缩机或变频压缩机加定频压缩机组合的方式，此时对室外机进行考核时重点应当放在变频压缩机的可靠运行上。一般厂家为了保证变频系统运行平稳，会根据压缩机的排气温度、变频模块的温度、室外环境温度、室内环境温度进行一定条件下的限频运行。此时，再按照《多》标6.3.11进行试验就可能顾此失彼。

, V0 C# t0 I6 t- y4 X" M$ A2 R　　在试验设计中应当考虑在最恶劣的工况条件下会出什么问题，也要考虑变频控制系统在最大频率运行中机组的运行是否可靠。变频控制系统最恶劣的工作条件不一定是在最高温湿度区间下，而是有可能在较大的频率和较高的临界组合条件下。从实际设计中看，变频系统出现问题的主要在于控制部分的发热，由于功率转换和控制元件如变频模块、整流桥堆、滤波电容、电感等产生的热量无法及时散出，导致保护动作的产生和元器件的迅速老化。同时由于用户在购买设备中希望小马拉大车（如用10马力的室外机拖总容量13.5马力的室内机），也会导致室外机一直工作在最大负荷附近，我们必须考虑到这种情况。因此建议将最大运行工况变为两个工况：①.最大室外环境制冷运行；②.室外机组满负荷甚至超过负荷工作制冷运行。判定条件与《多》标6.3.11基本一致。
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　　b.最大制热运行

　　按照国标工况（室外侧DB21℃/WB15℃）进行最大制热运行，室外机很容易出现室内换热器高温保护动作，我们参照国外空调厂家的经验，将室外温度控制在DB16℃/WB12℃进行试验，产品在试验中没有出现异常。实际上，对消费者而言，在DB16℃以上，就没有开制热运行的必要了。从这几年用户反馈看，尚没有此类的投诉。
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# o. E  H5 c5 u% y% x; J1 F7 x　　c.超低温、超低电压下的机组的性能要求

+ l" y1 f6 l$ H/ {0 K　　由于多联式空调（热泵）机组多使用于办公大楼、超市等商用场合，这些地方的用户要求机组冬天在-10℃以下也要制热运行。所以，为了满足用户的需求，各厂家除了在室内机上增加电辅热器外，更多地也要考虑超低温和超低电压下制热启动正常，所以就不会考虑机组的性能系数了。所以《多》标中如果提及超低温、超低电压下的机组得性能系数要求，将有助于改善产品的性能，提高用户满意度。
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　　其他方面
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　　1.安装条件对整机性能的影响

# D4 w$ D4 i) t, c' i　　由于用户的安装条件（如配管长度、分歧的方式）不同，整机的能力输出也是有很大影响的，《多》标中也没有提及不同的配管长度下如何评价。在实际用户使用过程中，这方面的投诉比较多，比如由于用户安装条件限制，使得配管长度比制造工厂规定的长度超过很多。而不同厂家的同种型号规格的产品在试验室里按标准管长（比如说5m）可能测试结果是一致的，但管长一旦增加，就比出水平来了。所以应当规定在不同管长和不同落差下的能力衰减系数。
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+ f2 c' p* J/ c# [! h4 ^　　2．对电网的影响及电磁兼容方面的要求
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　　对于使用了数码涡旋压缩机的空调机组有必要考虑数码涡旋压缩机不停地卸载和加载对电网带来的冲击。在试验中发现单台6P数码涡旋压缩机在卸载时功率只有2kW左右，但在加载时的功率有5kW以上，这种冲击是否对电网有所冲击和危害？我想是有可能的。
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　　对于使用变频压缩机的空调机组也可能有类似的问题存在，其对周围环境的电磁干扰是不容忽视的。另外由于设计时室内机之间、室内机与室外机之间的控制多采用弱电通讯控制方式，外界对其干扰也不得不考虑。此类机组必须符合GB4343、GB4343.2、GB/T17625.1等一系列标准的电磁兼容方面的要求。
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　　3．可靠性要求

　　多联式空调（热泵）机组主要用于商业场合比较多，需要考虑到其每天的工作时间比较长和管理保养比较差的问题，而多联式空调（热泵）机组的一个卖点就是可靠运行和无需专人照顾，因而有必要建立相应的可靠性指标来限制生产厂家。
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  {$ h/ a! u! w8 X( `1 H) ^' M: v/ Z　　4．噪音和振动

　　多联式空调（热泵）机组的压缩机和风机工作点有很多个，由于在不同的工作点会产生不同的共振效果，因此，如果在开发中只对一两个工作点进行振动和固有频率控制，难免会顾此失彼！如果在标准中有一些规定，开发人员可以按照标准执行，可以避免类似问题出现，也将大大减少制造工厂由于此类投诉造成的直接或间接损失！

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