在制冷能耗或运行经济性分析中,经常采用两组英文缩写字母：COP (Coefficient of Performance ) 和EER(Energy Efficiency Ratio)。COP为制冷循环性能系数(也称制冷系数),用来评价制冷循环的能耗指标或压缩机的单位功率制冷量; EER为能效比,用来评价各类机组的能耗指标。两者概念不同,应用时要有区别,不能混淆。
1 COP
制冷循环性能系数COP按下式计算
COP =Q01 /N1 (1)
Q01为制冷剂的循环制冷量, kW,用制冷剂的质量循环量与单位质量制冷量计算。
N1 为压缩机制取Q01时的实际耗功率, kW,它包括了压缩机的理论耗功率以及压缩机指示、机械、润滑油系统等损耗功率。对于目前广泛使用的封闭式压缩机而言,由于与电机组装成整体,还应包括电机的损耗功率。
从式(1)可知,COP也表示压缩机的单位功率制冷量。对于开启式压缩机, COP值即为原来的Ke值。COP值的大小不但与压缩机的形式有关,还与制冷循环工况有关,该工况应以内在参数制冷剂的冷凝温度(或压力) 、蒸发温度(或压力)等标注。
任何形式的压缩机在某工况下的COP值可通过不同类型的压缩机性能试验台(如电量器法、液体载冷剂循环法、制冷剂蒸汽循环法)测试示得,并绘制成不同工况下的COP值曲线,供选择、使用。
2 EER
从上世纪60 - 70年代起,制造厂开始对制冷装置实行“四化”生产,即产品的标准化、系列化、机组化、自动化,制冷设备的这种生产和供应方式是制冷技术应用的极大进步,它既保证了产品的质量,也加快了制冷装置现场安装进度,满足了用户的要求,得到社会认可,同时也提出了合理、方便地评价这类机组(如空调机组、冷水机组、冷冻机组等)能耗指标的概念,其能效比EER按下式计算。
EER =Q02 /N2 (2)
Q02为机组的有效供冷量, kW,根据所用的被冷却介质种类、用质量流量及比热、温差或焓差等值计算。
N2 为机组的输入功率, kW,它包括了压缩机的实际耗功率,操作、控制电路等耗功率,如果机组内装有冷却介质或被冷却介质输送机械,这类机械耗功率也包括其内。
从式(2)可知, EER值的大小除与机组的形式有关外,还与机组的运行工况有关。应用EER值评价能耗指标时,该工况应以外在参数冷却介质和被冷却介质的种类、温度、流量等标注。
各种类型机组在某工况或不同负荷下的EER值可通过不同形式的性能试验装置(如液体载冷剂法,热平衡法,焓差法等)测试求得。
3 结论
综上所述,可得如下结论:
(1) COP值用于评价制冷循环或压缩机的能耗指标,其工况采用循环的内在参数标注: EER值用于评价各类机组的能耗指标,其工况采用运行的外在参数标注。
(2)水冷式冷水机组与风冷式冷水机组的EER值无可比性,因为风冷式冷水机组中的机组输入功率已计及了风机、电极的耗功率。
(3) 同一台机组名义工况与部分负荷工况的
EER值无可比性,因为部分负荷时的冷却介质温度随负荷的降低而下降,与名义工况不同。鉴于目前使用的各类机组实际上都处于变工况或变负荷条件下运行, 仅用上述单一的能效性能EER值统计或标注其运行能耗和能效性能并不符合实际应用情况,因此近年来国内外一些专业人员通过研究,提出了比较能全面、客观地反映各类机组真实运行情况的能效性能值及其表达式,如综合部分负荷IPLV值,季节能效比SEER值;综合能效比IEER值等。可以预见,不久的将可能会对现有的表达式提出修正,甚至推出一些更合理、精确评价和考核各类机组的能效性能的计算公式,但制冷技术中两个基本能效性能参数COP值与EER值是不会被替代的。
目前,国内在制冷领域能耗分析或评价中,对COP值和EER值的应用较为混合,甚至在一些标准中的应用也不够严格,存在随意性,应予纠正。