房間空調(diào)器在冬季需制熱運行時，其制熱能力和能效隨外界環(huán)境溫度下降而衰減。長期以來，我國空調(diào)器行業(yè)普遍在室內(nèi)機配置輔助電加熱裝置，在空調(diào)器能力不足時開啟電加熱以補充制熱。由于電直接加熱能效遠(yuǎn)低于熱泵制熱能效，這必然造成空調(diào)器整體能效降低、能耗增加。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程和人民生活水平提高，我國居民房間空調(diào)器的擁有量不斷增長，與之對應(yīng)的能耗壓力也隨之上升。這種情況成為當(dāng)前雙碳目標(biāo)下房間空調(diào)器提質(zhì)增效的薄弱環(huán)節(jié)。

　　受國際電器能效組織CLASP的支持與資助，北京工業(yè)大學(xué)開展了“房間空調(diào)器輔助電加熱對能效影響及改進(jìn)方案”的研究工作。項目廣泛調(diào)研了中國房間空調(diào)器產(chǎn)品輔助電加熱裝置的配備現(xiàn)狀、產(chǎn)品類型和性能指標(biāo)，基于氣象參數(shù)分析了不同地域?qū)Ψ块g空調(diào)器制熱運行的需求，開展了房間空調(diào)器樣機性能測試和目標(biāo)建筑全年逐時參數(shù)的建模仿真，研究了不同地域、不同房間輔助電加熱裝置及其控制對能效和能耗的影響，并對未來有關(guān)能效提升的技術(shù)路徑和對策進(jìn)行了分析探討。

　　項目調(diào)研了近20個品牌千余款產(chǎn)品，超過六成配備了輔助電加熱裝置，且1級能效產(chǎn)品中占比超過90%，配備功率以1000W和2000W為主。在標(biāo)準(zhǔn)方面，現(xiàn)有涉及輔助電加熱的空調(diào)器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范主要涉及能效核算、配備和安全要求，能效標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了環(huán)境溫度0℃以上不允許開啟輔助電加熱裝置。但對輔助電加熱裝置的配置無限制;在供熱需求方面，當(dāng)不考慮寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)集中供暖期時，全國范圍內(nèi)使用房間空調(diào)器供暖的環(huán)境溫度均在-10℃以上，且低于-5℃的時間非常短。供熱強度反而是華中地區(qū)較高;在能效方面，不同區(qū)域?qū)嶋H運行時長不同、輔助電加熱觸發(fā)溫度不同，房間空調(diào)器全年能效也呈不同程度的下降，最高超過30%。此外，輔助電加熱一般采用ON/OFF控制，導(dǎo)致空調(diào)器的制熱運行模式成為輔助電加熱優(yōu)先、熱泵制熱輔助，對空調(diào)器能效產(chǎn)生較大負(fù)面影響。輔助電加熱的無級控制優(yōu)化和觸發(fā)溫度的下調(diào)無疑會帶來制熱能效提升;解決空調(diào)器制熱能力與能效衰減問題的最有效手段是變頻技術(shù)，當(dāng)前空調(diào)器行業(yè)變頻技術(shù)已較為成熟，可適當(dāng)通過提升壓縮機頻率來限制或取消輔助電加熱裝置的使用。但近年來行業(yè)一直將減小壓縮機排量、提升運行頻率作為降低成本的手段，需要綜合平衡兩方面的需求。有利因素在于房間空調(diào)器不需要像低環(huán)溫空氣源熱泵那樣在很低環(huán)境溫度下運行，不需要大幅度提升壓縮機的頻率。

　　空調(diào)器產(chǎn)品經(jīng)歷了二十年的節(jié)能發(fā)展，各方面的節(jié)能技術(shù)已廣泛應(yīng)用，能效提升日趨困難，輔助電加熱問題成為簡單、有效、低成本的節(jié)能途徑。而變頻技術(shù)的發(fā)展也為限制或取消輔助電加熱裝置的使用提供了技術(shù)支撐，市場上一些先進(jìn)的無輔助電加熱空調(diào)器產(chǎn)品的存在也證實了其可行性。綜上所述，當(dāng)前形勢下，通過修訂標(biāo)準(zhǔn)全面限制或取消輔助電加熱裝置的使用已適得其時。對于推動房間空調(diào)器的提質(zhì)增效、節(jié)約能源、全面助力家電行業(yè)雙碳目標(biāo)的實現(xiàn)既有積極的意義。

　（作者系北京工業(yè)大學(xué)制冷與低溫工程系 周峰）