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国家标准计划《二氧化碳空气源热泵机组》由 TC238(全国冷冻空调设备标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国机械工业联合会

主要起草单位 中国建筑科学研究院有限公司黑龙江爱科德科技有限公司清华大学建科环能科技有限公司中建三局第一建设工程有限责任公司启迪瑞景能源环境科学研究院(北京)有限公司海尔集团

目录

基础信息

计划号
20232474-T-604
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2023-12-29
公示开始日期
2023-10-30
公示截止日期
2023-11-29
标准类别
产品
国际标准分类号
27.080
27 能源和热传导工程
27.080 热泵
归口单位
全国冷冻空调设备标准化技术委员会
执行单位
全国冷冻空调设备标准化技术委员会
主管部门
中国机械工业联合会

起草单位

目的意义

根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)数据,我国建筑领域碳排放量占到全国总碳排放量近1/3,冬季采暖运行阶段CO2排放约5.5亿吨。

随着城镇化率不断提升,建筑产生温室气体排放量将进一步攀升,建筑供热领域的节能减碳将成为实现我国碳达峰、碳中和目标的“关键一环”。

据清华大学统计,2017年以来,通过北方地区冬季清洁取暖城市的试点,清洁取暖理论减少散煤约5000万吨,空气源热泵发挥了重要的作用。

2020年,超低温CO2空气源热泵技术被国家发改委确定为绿色技术推广产品(《关于组织推荐绿色技术的通知》(发改办环资〔2020〕493号))。

2021年,江亿院士在《热泵助力碳中和》主题报告中指出“热泵是电力高效转为热量的最佳途径”。

我国北方地区总供热面积近200亿平方米,如果有100亿平方米需要改造成热泵供暖,按照50W/㎡热负荷计算,总需热量为5亿千瓦时,以单机制热量100千瓦时测算,约需要500万台,市场潜力巨大。

2022年清洁取暖继续向甘肃、宁夏、辽宁、吉林、黑龙江、新疆、内蒙古等严寒地区推进,以上地区冬季室外环境温度通常低于-20℃,且极寒温度会降低至-30℃左右,几个典型城市冬季室外环境温度统计如表1。

普通空气源热泵在严寒地区无法正常运行,不能满足严寒、寒冷地区供热需求。

示范项目证明,CO2空气源热泵在严寒地区有着极佳的适用性。

以CO2为工质的空气源热泵在环境温度-35℃以下,仍然能高效运行,且制热效率(COP)大于1.5,当出水温度90℃,-15℃环境温度下,热泵制热效率(COP)2.5以上,CO2空气源热泵,是替代燃气燃煤供暖的新型清洁供暖设备,也是东北地区清洁取暖的最佳技术路线之一。

普通氟利昂空气源热泵其工质GWP值是CO2的400至7000倍,是我国已经加入的《蒙特利尔议定书》基加利修正案明确要淘汰的工质。

CO2作为一种自然工质,GWP仅为1,大约占大气的0.04%多,容易取得,且CO2的重复利用是双碳战略中“碳捕集(CCUS)”的重要技术手段之一。

因此,CO2热泵将是我国建筑领域实现“清洁取暖”和“双碳目标”的重要手段。

随着严寒地区“清洁取暖”大规模推进,“双碳目标”日益临近,我国急需出台一本针对CO2空气源热泵的标准,从组件、结构、性能、用途和安全等各方面规范其质量,健全CO2空气源热泵质量保障措施,规范相关企业生产,弥补在超低温环境(-25℃)下技术要求不全面、不完整的不足,为CO2热泵发展和应用提供充分的标准保障。

表1 典型城市采暖季室外环境温度统计表(2021~2022采暖季) 城市 -12℃以下天数 -23℃以下天数 极寒温度(℃) 北京 3 0 -14 承德 53 0 -22 大同 65 16 -28 延安 13 0 -17 哈尔滨 111 56 -28 长春 83 16 -24 沈阳 57 9 -21 呼和浩特 78 7 -23 根河 164 144 -35 齐齐哈尔 117 77 -28。

范围和主要技术内容

1 范围 本文件规定了二氧化碳(CO2)空气源热泵的术语和定义、分类和标记、技术要求、检验规则以及标志、包装、运输和贮存的基本要求。 本文件适用于供暖用二氧化碳空气源热泵机组。 2 规范性引用文件 3 术语和定义 3.1 二氧化碳空气源热泵机组 carbon dioxide air source heat pump unit 以CO2为冷媒,以环境空气作为冷热源,将热量输给某一空间或物体用的制热、制冷的装置。 3.2 供暖机组 warm supply unit 以CO2空气源热泵为热源,在设定循环供回水温度下 ,用以室内采暖的CO2空气源热泵机组设备。 3.3 冷暖两用机组 cooling and heating dual purpose unit 以CO2为冷媒,环境空气作为热源或冷媒,实现制热 和制冷用的CO2空气源热泵机组。 3.4超低温制热性能系数 coefficient of heating performance under ultra-low temperature condition 在干球环境温度-25℃工况下,机组以相同单位表示的制热量与总输入功率的比值。 4 分类和标记 5 技术要求 5.1 一般要求 5.2 外观 5.3 性能和运行范围要求 5.4 气密性 机组系统气密性要求符合 GB/ T 21362中5.3.1的规定。 5.5 液压要求 机组系统液压要求应符合 GB/ T 21362中5.3.2的规定。 5.6 融霜 机组融霜不宜采用电热管带融霜方式。 5.7 噪声 机组实测值不应大于机组的明示值 。 5.8 运行试验 机组出厂前应进行运转试验,运转时机组应无异常。若试验条件不完备或对于额定电压 3000 V及以上的机组,可在使用现场进行运转试验。 6 试验方法 6.1 电气控制设备 6.2 制热(冷)量 6.3 气密性试验 CO2空气源热泵机组制冷剂侧在设计压力下,按JB/ T 4750中气密性试验方法进行。 6.4 液压试验 6.5 融霜试验 6.6 噪声试验 6.7 运转试验 7 检验规则 7.1 检验分类 8 运输及贮存 附录(资料性附录) 参考文献