天津大学热能研究所所长 马一太 教授

 空调负荷在电网系统负荷中比重不断增大，既导致全国大部分地区夏季最大用电负荷对气温的变化越来越敏感，也导致了用电高峰时段电力供应严重不足。其原因是用户的需求本身可能是随机的，其次需求大多受作息制度、昼夜和四季变化的影响，具有一定的按时空变化的规律性。从全国范围来看，电荒是一个普遍存在的问题 。

为了缓解夏季电力危机，解决的途径有两方面。一方面加大电力生产建设。但是，火力电厂的污染是不容忽视的问题，中国火电装机容量从2000年的2.37亿千瓦增加到2004年的3.25亿千瓦，但它却已经占了中国污染总量的40%。所以在增加电厂建设的同时，一定要综合慎重考虑能源和环境的因素，另一方面，积极开展空调等用能大户的节能技术研究。降低能耗，较少能源消耗才是解决问题的最佳途径。

本文基于这个观点，针对我国空调的能效现状，分析了空调的技术节能途径包括空调机组的能效比，以及部分负荷下的综合能效比，另外为了减少空调的负荷，对于建筑节能提出了合理采用太阳能和地热能等自然能源来减少电能的消耗。合理设定空调运行参数，调整社会作息制度等达到运行节能。同时从政策节能方面分析了相应的政策法规支持，对减少空调用电负荷有很大的积极作用。

从全国范围来看，电荒是一个普遍存在的问题

一、空调机组能效比

1、我国空调厂家产品EER的基本情况

通过收集相关产品的性能数据，并建立了数据库。除了以市场调查的数据（厂家声明值）为依据，检测部门还对部分产品进行了抽样检测。对水冷式冷水机组，制冷量由小到大，空调产品能效比分布范围较大。造成这种现象的原因主要是未按压缩机类型对机组分类。风冷式冷水机组的测试数据集中在小冷量范围内，它们比统计值低。水冷单元式空调机的样本值在相同的制冷量范围内多数低于测试值，表明它们在实际应用中的效果要比样本好。风冷式的测试值与样本值在大致相同的制冷量下差别很大，这说明各个厂家的水平有很大差异。

空调负荷在电网系统负荷中比重不断增大

2、我国国家标准标准中规定EER值与国外相关标准的差距

我国冷水机组的能效标准GBT19577-2004要求见表1，对比表1和表2（美国冷水机组标准）发现，中国对冷水机组的分类比美国的详细，制冷量段的划分也不同，故中国机组的分类还可简化。随家用空调社会保有量的提高，我国已经制定的房间空气调节器能效等级国家标准（见表3），按EER分为五级，1级是最高级，2级是节能型，5级是最低限定值。日本的“领跑制度”是在某种产品中选一个代表，制定最高的能效比。容量小于2.5kW的挂壁机是日本典型的家用空调器，因此，日本标准规定中其能效为5.27，见表4。对比表1～4可见，中国的能效要求比美国和日本等发达国家的低很多，故还有很大提升空间。

表1 中国冷水机组能源效率限定值

表2 美国冷水机组最低能效要求（EER，kW/kW）

表3  我国实行的空调能源效率等级指标（EER，kW/kW）

表4 日本公布2004空调能效比标准（EER，kW/kW）

 3、提高空调能效比潜力

空调机组的EER是生产制造技术水平的综合体现，其中关键是压缩机的制造水平，也是当前技术经济各方优化的结果。从原理上。EER的提高受热力学和传热学基本原理的制约，本身有一个理论上的极限，即卡诺循环效率EERc。只不过实际EER离这一极限还有很大距离。利用当前最好的技术，暂不考虑成本和经济效益，可实现的最好水平的实际EERop分别见下表，从表5中可以看出，现有的能效水平都有很大的提升空间。

表5 各中工况下的EER值

二、重视空调机组的部分负荷能效比

为了在空调设备中体现节能的原则，首先应提高设备在额定负荷下EER，这是最基本的保障。在空调工况下，冷凝温度降低1℃或蒸发温度升高1℃，EER可提高4-5%。可以说在部分负荷下就是调节和优化蒸发温度和冷凝温度来取得最佳的EER，主要是采用微电子控制技术来实现，在部分负荷下有比额定负荷下更高的EER，即可以得到高的SEER值。这包括压缩机容量控制，数据采集系统，电子膨胀阀、变频器控制水泵等措施。可以说额定负荷下EER体现了设备机械制造水平，部分负荷下的EER体现了设备的电子控制水平。

1、家用空调的季节能效比（SEER）

我国国土面积大，地域跨度大，温度带划分见图1，可将全国划分为五个热工气候分区，即严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。这些地区的温度带分布明显不同[7]。根据近30年来的气象资料，选择了制冷量为2000W，定工况能效比为4.0的空调为例，计算了八个典型城市在定频和变频两种情况下的季节能效比，结果如图6所示。

图1 我国温度带划分

图2  定频型和变频型房间空调器SEER