我國工商用制冷劑壓縮機產品標準修訂進展

　　【中國制冷網】1、我國工商用制冷劑壓縮機產品及標準概況

　　我國工商用制冷劑壓縮機用量大、涉及面廣，包括渦旋、活塞、螺桿、離心等多種型式，單一型式壓縮機的應用領域不斷拓展，不同型式壓縮機在實際應用上又存在一定的交叉重合。以渦旋式制冷劑壓縮機為例，其發展從早先的空調（熱泵）應用為主，已向冷凍冷藏、熱泵熱水及采暖市場方面拓展。在空調領域，其與螺桿式制冷劑壓縮機存在競爭、在冷凍冷藏領域又與活塞式制冷劑壓縮機存在應用交叉。同時，隨著國家對節能、環保等社會持續發展主題的不斷深化，工商用制冷劑壓縮機產品能效不斷提升的同時，新的替代制冷劑產品也逐步推向市場。

　　另一方面，工商用制冷劑壓縮機產業的發展離不開相關標準的大力支持。國際上，美國主要的容積式制冷劑壓縮機性能評價技術標準有AHRI 540、ARI 510和AHRI 570，歐洲相關的評價標準為EN 12900 。區別于國際標準，我國冷凍空調標準體系針對各類制冷劑壓縮機的型式分別制定了對應的產品標準，從體系架構上相對于國際標準更為全面，其中工商用制冷劑壓縮機產品標準主要有：GB/T 18429—2001《全封閉渦旋式制冷壓縮機》、GB/T 10079—2001《活塞式單級制冷壓縮機》、GB/T 19410—2008《螺桿式制冷壓縮機》、GB/T 21360—2008《汽車空調用制冷劑壓縮機》、GB/T 22068—2008《汽車空調用電動壓縮機總成》、GB/T 29030—2012《容積式CO2制冷壓縮機(組)》、JB/T 5446—1999《活塞式單機雙級制冷壓縮機》、JBT 12843—2016《離心式制冷劑壓縮機》等。但同時，我國工商用容積式制冷劑壓縮機產品標準標齡較長，標準評價體系的完備性和時效性欠缺，一定程度上已難以跟進制冷空調行業的發展趨勢。因此，需要進一步完善相關標準，建立更加健全的標準體系以配合與引導產品技術的進步和發展。

　　截止到目前，上述渦旋式、活塞式（單級和單機雙級）制冷劑壓縮機3項工商用制冷劑壓縮機產品標準已完成修訂，均處于報批階段。以下將從標準的名義工況及適用范圍、性能允差、制熱性能評價、準雙級產品性能評價、單項檢驗項目試驗要求或方法等角度做出修訂情況的具體說明。

　　2、產品標準修訂背景

　　2.1 國際標準的新變化

　　我國GB/T 18429、GB/T 10079標準中的名義工況和性能允差數據主要對標早先的美國標準AHRI 540—2004。相比于上一版本的美標AHRI 540—2004 ，z*新修訂完成的AHRI 540—2015的主要變更點如下：

　　1） 標準工況

　　新標準對標準額定工況參數進行了變更，并以附錄的形式保留了2004版標準中的工況參數表。表1給出了其國際單位制工況參數表。

　　表1 AHRI 540—2015規定的工況參數

　　2） 額定性能允差

　　AHRI 540—2015對壓縮機額定性能不確定性(包括性能允許偏差)作了修訂，對應不同的蒸發溫度(吸氣露點溫度)范圍，分別給出了不同的限定要求（表2）。

　　表2 AHRI 540—2015公開發布額定數據的不確定度限值

　　2.2 方法標準的新進展

　　GB/T 5773—2004修改采用ISO 917—1989，其提供的測試方法對比ASHRAE 23.1和EN 13771—1標準更為全面、合理，但只適用于單級容積式制冷劑壓縮機制冷量的性能測試。隨著下游產業規模的增長、應用領域的持續拓展，熱泵專用壓縮機、補氣增焓壓縮機等新產品型式的不斷涌現，對制冷劑壓縮機產品的性能評價體系完備性提出了更高的要求。因此，全國冷凍空調設備標準化技術委員會近年來組織完成了對容積式制冷劑壓縮機性能評價的方法標準GB/T 5773的修訂。新版的GB/T 5773—2016標準增加了配用經濟器和閃發器的壓縮機的性能試驗方法、跨臨界循環壓縮機的性能試驗方法以及壓縮機制熱量的考核評定的內容。該方法標準的修訂完成為各類容積式制冷劑壓縮機產品標準的進一步修訂打下了基礎。

　　2.3 工況一致性研究的新進展

　　鑒于制冷劑壓縮機產品名義工況一致性研究的重要性，合肥通用院聯合開利、江森自控、三洋、丹佛斯、比澤爾、麥克維爾、艾默生等壓縮機及空調主機制造企業于2014年成立了“容積式制冷劑壓縮機應用情況及試驗工況一致性研究”課題組，通過對容積式制冷劑壓縮機產品使用情況調研，國內外容積式制冷劑壓縮機工況參數對比分析，現行規定工況合理性評估等研究工作，重新梳理出我國容積式制冷劑壓縮機名義工況參數。其中，全封閉渦旋式制冷劑壓縮機、活塞式單級制冷劑壓縮機產品的多數名義工況值進行統一規定，是課題研究形成的一個重要結論。

　　3、產品標準的主要修訂點

　　以下對GB/T 18429、GB/T 10079和JB/T 5446共3項標準的主要修訂內容進行闡述。

　　1） 標準名稱

　　“制冷劑壓縮機”較“制冷壓縮機”更能反映產品的技術屬性，也彌補了在熱泵應用場合“制冷壓縮機”說法的不足。經標委會專家討論形成意見，將我國工商用制冷劑壓縮機產品標準的名稱進行了統一，均統一為“制冷劑壓縮機”。

　　2） 名義工況

　　原先的美國制冷壓縮機標準名義工況參數是以單位進行整數取值的，如蒸發溫度45（對應7.2℃）、冷凝溫度65（對應54.4℃）等。修訂完成后的ARI 540—2015對外發布了(SI)/(I-P)兩個單位制的工況參數表，其國際標準單位制版本標準中的參數取值，將原先華氏度單位折算后的數據值，按0.5℃為z*小單位進行了圓整。如將7.2℃圓整為7.0℃，將54.4℃圓整為54.5℃。此次中國工商用制冷壓縮機產品標準修訂時采納了這一思想（表3~表5）。

　　表3 GB/T 18429z*新報批稿規定的名義工況參數

　　表4 GB/T10079z*新報批稿規定的名義工況參數(適用于有機制冷劑壓縮機)

　　表5 JB/T 5446z*新報批稿規定的名義工況參數

　
　在制冷應用方面，GB/T 18429、GB/T 10079修訂時參考美標補充了相對低壓縮比的高溫應用工況（蒸發溫度10℃）；在中低溫壓縮機實際使用的冷凍冷藏系統中（如超級市場陳列柜應用），蒸發器和壓縮機通常距離遠，需配用遠置式長連接管，構建的制冷機組與蒸發器之間的長連管由應用施工方根據現場實際情況確定，很大程度上存在環境溫度對管路的加熱過熱度影響，導致壓縮機的實際運行吸氣溫度相對較高。因此，在中、低蒸發溫度對應工況點，參考美標分別給出了兩個不同過熱度的吸氣溫度工況點；基于產品的實際應用情況，JB/T 5446修訂時統一了有機制冷劑和R717壓縮機產品的名義工況。

　　在熱泵應用方面，GB/T 18429、GB/T 10079修訂時現行標準缺失相關規定，這與制冷劑壓縮機近年來在熱泵領域開始逐步拓展應用的現狀不相符，參考美標給出了-15℃蒸發、35℃冷凝的應用工況。此外，對于已廣泛應用于熱泵及采暖領域的渦旋式制冷劑壓縮機，參考我國標準GB/T 29780—2013給出了其應用于熱泵熱水機（器）時的常規性能評價工況：蒸發溫度10℃、冷凝溫度60℃、吸氣溫度20℃、過冷度10℃；基于當前中國北方地區“煤改電”清潔能源政策推動下的空氣源熱泵采暖實際應用條件，提出了其專用壓縮機-3℃蒸發、48℃冷凝的熱泵應用名義工況數據。

　　另外，為保證壓縮機產品運行范圍的有效拓展、或進一步提升壓縮機產品的能效，市場上已出現了不少配用經濟器進行補氣增焓的準雙級壓縮機產品。針對這類產品的性能測試評價，GB/T 18429標準修訂時在單級壓縮機名義工況參數的基礎上，還明確了配用經濟器的壓縮機其補氣回路膨脹前過冷度。

　　3） 性能允差

　　壓縮機在高、中、低溫范圍的不斷拓展應用，現行標準關于壓縮機制冷量、輸入功率等的性能允差規定不能用于寬溫區下壓縮機的性能數據明示要求。在分析對比國際標準z*新規定確定出不同使用范圍下容積式制冷劑壓縮機的性能允差限值（美國、歐洲標準體系中對相關的規定已做出了更新，考慮到實際性能測試水平等因素，區分不同蒸發溫度范圍（高溫型、中溫型、低溫型）下對性能允差做出了差異性的規定。工商用制冷劑壓縮機的制冷（熱）量（或質量流量）、輸入功率和制冷（熱）性能系數的實測值與明示值的比值應滿足表6的要求（對于JB/T 5446規定的活塞式單機雙級壓縮機僅有低溫制冷應用）。

　　表6 渦旋式、活塞式制冷劑壓縮機性能允差

　　4） 壓縮機制熱性能評價

　　GB/T 5773明確了容積式制冷劑壓縮機的制熱量和制熱性能系數評價指標的術語定義、提供了相應的計算方法。GB/T 18429、GB/T 10079標準修訂時對應補充了關于制熱量和制熱性能系數評價的要求。

　　5） 使用可燃性制冷劑壓縮機的相關規定

　　在整個制冷空調行業全面開展制冷劑替代工作的大背景下，行業企業已完成包括R32、R290等在內的工商用可燃性制冷劑壓縮機產品的開發，鑒于制冷劑的可燃危險，標準修訂時參照GB 9237和GB 4706.32補充了對于使用可燃性制冷劑的壓縮機的安裝、維修和保養除的安全要求，并規定使用可燃制冷劑的壓縮機應在明顯的位置應標有防火警示標志。

　　6） 容積流量試驗方法

　　制冷劑壓縮機生產廠家掌握自身產品的輸氣特性后，對新批次出廠產品的容積流量進行測量即可對其進行性能合格與否的初步評估結論。工商用制冷劑壓縮機產品標準修訂時針對容積流量試驗這一重要的產品出廠檢驗項目的要求進行了補充規定，具體的試驗方法參照已完成制定的國家標準《容積式制冷劑壓縮機容積流量試驗方法》執行。

　　7） 氣密性試驗方法

　　目前采用氦氣進行密封性試驗已被壓縮機廠家廣泛采用。GB/T 18429標準補充采用氦氣作為檢漏介質的試驗流程：試驗時先倒出壓縮機內的冷凍油，再通過吸排氣口向壓縮機內充注氦氣（也可是一定比例的氦氣-氮氣或氦氣-干空氣的混合氣體）至試驗壓力（不低于0.25倍的產品設計壓力）后，把壓縮機放置到按3g/yr制冷劑泄漏量設置報警值的真空氦檢漏儀上進行檢測；GB/ T 10079、JB/T 5446相應內容的修訂則按GB/T 19410—2008對應條款執行。

　　8） 其他

　　修訂版的GB/T 18429，明確了起動性能、起動耐久性試驗不適用于轉速可控型壓縮機的試驗評價；基于大排量產品含水量及雜質含量的實際水平，修改了壓縮機殘余水分含量、內部雜質含量的要求；按照不同制冷劑產品的運行域調整了定速壓縮機的加速壽命試驗條件，增加了對轉速可控性壓縮機的加速壽命試驗方案。

　　修訂版的GB/T 10079，增加了對壓縮機振動的要求和試驗方法；修改了機械強度的要求和試驗方法；刪除了型號編制的規定。

　　修訂版的JB/T 5446，增加了壓縮機起動性能、起動耐久性能的要求和試驗方法；修改了機械強度和加速壽命的要求和試驗方法；刪除了對產品型式的規定。

　　另外，3項標準的檢驗項目明確要求除了已明確規定的安全試驗外，其他安全試驗項目的要求和試驗方法應滿足GB 4706.17和GB/T 9237。

　　4、結束語

　　本文對3項工商用制冷劑壓縮機產品標準的修訂背景和修訂主要內容作了闡述，此次修訂工作較為系統化，對渦旋式、單級活塞式制冷劑壓縮機產品標準多個名義工況參數、性能允差規定進行了統一，完成了產品綜合評價試驗項目的梳理。

　　我國工商用制冷劑壓縮機產品型式多樣，相關產品標準的系統性修訂以契合行業發展新階段為背景，利于后續產品質量的保證，進一步促進和引導市場的健康發展。對渦旋式、活塞式等典型產品在內的制冷壓縮機標準體系重構，為制冷劑壓縮機在工商制冷行業主機設備的深入推廣應用奠定了基礎。伴隨著產品技術的發展，制冷壓縮機產品標準體系也將獲得更進一步的完善，如高溫熱泵專用制冷劑壓縮機等新產品也將面臨標準化的需要。