中国房间空调器辅助电加热的现状、影响及对策

　　房间空调器在冬季需制热运行时，其制热能力和能效随外界环境温度下降而衰减。长期以来，我国空调器行业普遍在室内机配置辅助电加热装置，在空调器能力不足时开启电加热以补充制热。由于电直接加热能效远低于热泵制热能效，这必然造成空调器整体能效降低、能耗增加。随着城镇化进程和人民生活水平提高，我国居民房间空调器的拥有量不断增长，与之对应的能耗压力也随之上升。这种情况成为当前双碳目标下房间空调器提质增效的薄弱环节。

　　受国际电器能效组织CLASP的支持与资助，北京工业大学开展了“房间空调器辅助电加热对能效影响及改进方案”的研究工作。项目广泛调研了中国房间空调器产品辅助电加热装置的配备现状、产品类型和性能指标，基于气象参数分析了不同地域对房间空调器制热运行的需求，开展了房间空调器样机性能测试和目标建筑全年逐时参数的建模仿真，研究了不同地域、不同房间辅助电加热装置及其控制对能效和能耗的影响，并对未来有关能效提升的技术路径和对策进行了分析探讨。

　　项目调研了近20个品牌千余款产品，超过六成配备了辅助电加热装置，且1级能效产品中占比超过90%，配备功率以1000W和2000W为主。在标准方面，现有涉及辅助电加热的空调器标准规范主要涉及能效核算、配备和安全要求，能效标准规定了环境温度0℃以上不允许开启辅助电加热装置。但对辅助电加热装置的配置无限制;在供热需求方面，当不考虑寒冷和严寒地区集中供暖期时，全国范围内使用房间空调器供暖的环境温度均在-10℃以上，且低于-5℃的时间非常短。供热强度反而是华中地区较高;在能效方面，不同区域实际运行时长不同、辅助电加热触发温度不同，房间空调器全年能效也呈不同程度的下降，最高超过30%。此外，辅助电加热一般采用ON/OFF控制，导致空调器的制热运行模式成为辅助电加热优先、热泵制热辅助，对空调器能效产生较大负面影响。辅助电加热的无级控制优化和触发温度的下调无疑会带来制热能效提升;解决空调器制热能力与能效衰减问题的最有效手段是变频技术，当前空调器行业变频技术已较为成熟，可适当通过提升压缩机频率来限制或取消辅助电加热装置的使用。但近年来行业一直将减小压缩机排量、提升运行频率作为降低成本的手段，需要综合平衡两方面的需求。有利因素在于房间空调器不需要像低环温空气源热泵那样在很低环境温度下运行，不需要大幅度提升压缩机的频率。

　　空调器产品经历了二十年的节能发展，各方面的节能技术已广泛应用，能效提升日趋困难，辅助电加热问题成为简单、有效、低成本的节能途径。而变频技术的发展也为限制或取消辅助电加热装置的使用提供了技术支撑，市场上一些先进的无辅助电加热空调器产品的存在也证实了其可行性。综上所述，当前形势下，通过修订标准全面限制或取消辅助电加热装置的使用已适得其时。对于推动房间空调器的提质增效、节约能源、全面助力家电行业双碳目标的实现既有积极的意义。

　（作者系北京工业大学制冷与低温工程系 周峰）