《低碳高效冰箱换热器技术要求》编制说明

《低碳高效冰箱换热器技术要求》

编制说明

一、标准制定的必要性

先进换热装备制造及高效节能设计是实现低碳经济技术发展的前沿

科技，也是国家节能减排的重大需求。低碳高效冰箱换热器是结合传热

学、表面科学、材料科学及先进的表面处理技术等方向研发的新型换热

产品，通过对换热元件及换热设备的结构优化，开发适用于不同工况的

高效换热装备，实现了强化传热、节约能源、低品位热源利用和换热装

备紧凑化的目标。

作为传统家电三大件之一，冰箱使各种食材得以长时间保存，为生

活带来了极大的便利。国家统计局发布数据显示，截止至2019年末我国

居民电冰箱（柜）百户拥有量达到100.9台，由此推算产品社会保有量约

4.8亿台，近5年以每年约1800万台的速度增长，也是当前居民生活电力

消费的主要用途之一。冰箱的两大最基本功能是降温冻藏和保温存储，

目前家用冰箱大多利用蒸汽压缩式制冷方式来实现冰箱制冷，制冷系统

由四个基本部分即压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器组成。经历近百

年的发展，冰箱制冷方式经历了从定频到变频、从直冷到风冷、从机械

控温到电脑控温等等众多技术的革新换代。大众对冰箱的定位也早已不

单纯只是为了食物的简单存储，因而对制冷技术的研究内容也提出了新

的要求。

凭借对于能源的高效利用和节约能力，低碳高效冰箱换热器技术已

成为双碳政策重要措施，未来将获得大规模推广应用。随着低碳高效换

热器技术的不断发展，需要制定与之相配套的标准规范，以提高高效换

2

热器产品的兼容性，确保系统安全稳定运行，同时引导产品开发、技术

迭代和成本优化，促进低碳高效换热器规模化推广。为行业研究提供规

范，也为相关上下游产业产品交付提供依据，填补标准空白，为相关行

业快速发展打下坚实基础。

二、标准编制原则及依据

1.按照GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结

构和起草规则》要求进行编写。

2.本标准参考GB/T39557-2020《家用电冰箱换热器》等相关标准

内容起草。

3.参照相关法律、法规和规定，在编制过程中着重考虑了科学性、适用

性和可操作性。

三、主要试验（或验证）情况分析

3.1异型大波纹片性能提升

表1为采用常规换热器与采用大波纹片换热器单体蒸发能力对比，测

试条件为风侧进口温度-18℃，相对湿度为RH90%，风量为45m3/h，冷媒

侧进口温度-25℃，进口干度0.3，等流量进口。此时在相同尺寸换热器

下，大波纹片翅片侧换热面积增大30%，测得相应换热能力提升了14.75%。

表2为搭载上述换热器的多门冰箱BCD-470WSGPZM，依据国标GB12021.2-

2015《家用电冰箱耗电量限定值和能效等级》进行能效测试。由表中数

据可知在仅改变翅片的前提下整机能耗可以下降约3.62%。

表1常规换热器与大波纹片换热器换热量对比

蒸发器单体换热能力对比

类别常规换热器大波纹片换热器

3

长*宽*高（mm）509*60*190

管外径*壁厚（mm）6.35*0.756.35*0.75

排数*列数10*2

排距*列距（mm）19.05*30

排数*翅片间距（mm）2*10，8*5

冷媒侧换热面积（m2）0.15510.1551

翅片侧换热面积（m2）2.18532.8409

换热量（m2）122140（↑14.75%）

空气侧出口温度（℃）-24.2-25.3

翅片侧进口：-18℃，RH90%,45m3/h

冷媒侧进口：-25℃，x=0.3，SH=1℃(等流量)

表2常规换热器与大波纹片换热器整机性能提升对比

整机性测试对比（基于BCD-470WSGPZM）

类别常规换热器VS弯折片换热器

R室均温（℃）3.343.75

F室均温（℃）-19.1-17.9-18.5-17.2

电功率（W）44.942.74239.1

能耗计算值

1029.2991.9（↓3.62%）

(w*24h)

3.2小管径内齿管束性能提升

表3为采用常规换热器与采用小管径内齿管换热器单体蒸发能力对比，

测试条件为风侧进口温度-18℃，相对湿度为RH90%，风量为45m3/h，冷

4

媒侧进口温度-25℃，进口干度0.3，等流量进口。此时在相同尺寸换热

器下，高效管冷媒侧换热面积增大100%，测得相应换热能力提升了8.2%。

表4为搭载上述换热器的多门冰箱BCD-470WSGPZM，依据国标GB12021.2-

2015《家用电冰箱耗电量限定值和能效等级》进行能效测试。由表中数

据可知在仅改变管束的前提下整机能耗可以下降约2.09%。

表3常规换热器与小管径内齿管换热器换热量对比

蒸发器单体换热能力对比

小管径内齿管换热

类别常规换热器

器

长*宽*高（mm）509*60*190

管外径*壁厚（mm）-齿6.35*0.75-60P-

6.35*0.75

数-齿高0.18

排数*列数10*2

排距*列距（mm）19.05*30

排数*翅片间距（mm）2*10，8*5

冷媒侧换热面积（m2）0.15510.3257

翅片侧换热面积（m2）2.18532.1853

换热量（m2）122132（↑8.2%）

空气侧出口温度（℃）-24.2-24.9

翅片侧进口：-18℃，RH90%,45m3/h

冷媒侧进口：-25℃，x=0.3，SH=1℃(等流量)

表4常规换热器与小管径内齿管换热器整机性能提升对比

整机性测试对比（基于BCD-470WSGPZM）

5

类别常规换热器VS小管径内齿管换热器

R室均温（℃）3.84.23.34

F室均温（℃）-18.6-17.4-19.1-17.9

电功率（W）44.942.744.942.7

能耗计算值

1051.21029.2（↓2.09%）

(w*24h)

3.3降温速度提升

图1为采用D6.35小管径换热器与采用常规换热器拉低温箱体内降温

速度对比图，由图可知冰箱腔内温度从环境温度32℃下降至-18℃时降温

速度快约20min即降温时间缩短约10%（具体取决于每个机型蒸发器和系

统配置）。

图1D6.35小管径与常规管径降温速度测试对比

3.4低碳环保

表4为采用常规换热器与低碳高效换热器成本及碳排放对比，由于采

用小管径设计，单个换热器节省铝材104.9g。由于换热器管内体积减小

使得换热器冷媒充注量也有所减小。由原先70gR600a充注量降低至现在

6

的56g，每年节省R600a冷媒充注70吨。同时能效提升5%。以低碳高效风

量换热器配套500万件/年计算，基准耗电量定为1KW*H/日，铝材加工耗

电量取中国标准值14500KW*h/吨，CO2排放量计为耗电度数乘以0.785，

可得采用低碳高效换热器每年可为美的降低约7.7万吨碳排放。

表4常规换热器与低碳高效换热器成本及碳排放对比

类别常规换热器低碳高效换热器

长*宽*高（mm）509*60*190

管外径*壁厚（mm）-齿数-齿高8*0.756.35*0.61-60P-0.18

管长（m）10

管重量（g）461.2356.3

铝材重量降低（g/件）104.9

铝材成本降低（万元/年）870

R600a冲注量（g/件）7056

R600a冲注量降低（吨/年）70

原材料碳排放降低（吨/年）5970.1

能效碳排放降低（吨/年）71631.3

总碳排放降低（吨/年）77601.4

换热器配套500万件/年，基准耗电量1KW*h/日，能效提升5%，，铝材加工耗电

14500KW*h/吨，CO2排放量(千克)=耗电度数×0.785

四、项目背景及工作情况

（一）任务来源

根据《中国国际科技促进会标准化工作委员会团体标准管理办法》

的有关规定，经中国国际科技促进会标准化工作委员会及相关专家技术

审核，批准《低碳高效换热器技术要求》团体标准制定计划，计划编号

7

为：C12022085。本标准由美的集团（上海）有限公司提出，中国国际科

技促进会归口。在讨论过程中，工作组专家对标准范围进行了讨论和完

善，明确标准应用在冰箱换热器范围内，因此对于标准名称建议调整为

“低碳高效冰箱换热器技术要求”

根据计划要求，本标准完成时限为6个月。

（二）标准起草单位

本标准的主要起草单位是美的集团（上海）有限公司、合肥华凌股

份有限公司、常州市常蒸蒸发器有限公司、广东美的制冷设备有限公司、

广东美的白色家电技术创新中心有限公司等。美的集团（上海）有限公

司负责标准草案起草，合肥华凌股份有限公司、常州市常蒸蒸发器有限

公司、广东美的制冷设备有限公司、广东美的白色家电技术创新中心有

限公司负责标准中重要技术点的研究和建议，并参与标准内容的讨论。

（三）标准研制过程及相关工作计划

1)前期准备⼯作

项目立项前，标准编制小组查阅、研读相关低碳高效换热器技术文

献，广泛搜集相关的材料。同时，标准编制小组安排相关人员，多次与

阀杆设计、制造等行业人员进行调研、交流，⼴泛征求标准制订方面的

意见和建议。

2)标准起草过程

团体标准立项通知公示后，编写人员根据工作计划分工和编写要求

开展了相关工作。在标准起草期间，编制小组主编单位及参编单位组织

了数次内部研讨会，经过多次修改，于2022年5月下旬完成了标准初稿

及编制说明的撰写⼯作。

8

3)征求意见情况

2022年6月上旬，标准编制小组先后通过现场会议、电话、微信等

多种形式征集⾏业专家相关意见和建议。针对征集的意见，标准编制小

组召开了研讨会，将收集到的意见进行汇总处理分析，在充分吸纳合理

意见的基础上，先后修改和完成标准内容。

五、标准制定的基本原则

标准编制过程中，遵循了以下基本原则：

1)标准需要具有行业特点，指标及其对应的分析方法要积极参

照采用国家标准和行业标准。

2)标准能够体现出《低碳高效冰箱换热器技术要求》的指标要

素。

3)标准能够为低碳高效冰箱换热器行业发挥较大的指导性作用。

4)标准需要具有科学性、先进性和可操作性。

5)要能够结合行业实际情况和船用柴油机阀杆特点。

6)与相关标准法规协调一致。

7)促进行业健康发展与技术进步。

六、标准主要内容

本文件规定了低碳高效冰箱换热器的术语和定义、技术要求（含

耗材及尺寸要求、低碳环保要求、高效换热性能要求等）、试验方法

（含碳排放核算方法、换热性能测试方法等）、检验规则、包装、运

输等。

本文件适用于家用电冰箱以及冷冻箱/柜、饮水机、酒柜、制冰

机等产品中用的低碳高效翅片式换热器。

七、与有关法律法规和强制性标准的关系

9

遵守和符合相关法律法规和强制性标准要求。规范性引用文件包

括：

GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法

GB/T1184形状和位置公差未注公差值

GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索

的逐批检验抽样计划

GB/T26125电子电气产品六种限用物质（铅、汞、镉、六价铬、多

溴联苯和多溴二苯醚）的测定

GB/T26572电子电气产品中限用物质的限量要求

GB/T29786电子电气产品中邻苯二甲酸酯的测定气相色谱-质谱联

用法

GB/T39557-2020家用电冰箱换热器

八、重大意见分歧的处理依据和结果

本标准起草过程中没有重大分歧意见。

九、采标程度，国内外同类标准水平的对比情况

目前国内外换热器标准集中在传统换热器领域，对于专门针对高效

换热器的技术邀请标准仍为空白。起草组借鉴了各单位研制的低碳高效

换热器相关性能指标要求，根据可行性、显著性进行了指标的汇总、改

进。

十、后续贯彻措施

做好宣传培训，建议由各行业主管部门组织、主要起草单位配合开

展标准宣贯培训工作，使相关检测人员了解标准、熟悉标准，掌握标准

的各项技术要求，加强示范效应，让标准在行业内得到广泛推广和应用，

使标准的应用落到实处。

10

对《低碳高效冰箱换热器技术要求》团体标准执行情况进行跟踪调

查，及时发现标准中执行的问题，不断修改完善，提高标准水平，提高

标准的科学性、合理性、协调性和可操作性。

建议本标准发布之日起半年内实施。

标准编制小组

2022年7月

11

团体标准

《低碳高效冰箱换热器技术要求》

编制说明

2022年7月

《低碳高效冰箱换热器技术要求》

编制说明

一、标准制定的必要性

先进换热装备制造及高效节能设计是实现低碳经济技术发展的前沿

科技，也是国家节能减排的重大需求。低碳高效冰箱换热器是结合传热

学、表面科学、材料科学及先进的表面处理技术等方向研发的新型换热

产品，通过对换热元件及换热设备的结构优化，开发适用于不同工况的

高效换热装备，实现了强化传热、节约能源、低品位热源利用和换热装

备紧凑化的目标。

作为传统家电三大件之一，冰箱使各种食材得以长时间保存，为生

活带来了极大的便利。国家统计局发布数据显示，截止至2019年末我国

居民电冰箱（柜）百户拥有量达到100.9台，由此推算产品社会保有量约

4.8亿台，近5年以每年约1800万台的速度增长，也是当前居民生活电力

消费的主要用途之一。冰箱的两大最基本功能是降温冻藏和保温存储，

目前家用冰箱大多利用蒸汽压缩式制冷方式来实现冰箱制冷，制冷系统

由四个基本部分即压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器组成。经历近百

年的发展，冰箱制冷方式经历了从定频到变频、从直冷到风冷、从机械

控温到电脑控温等等众多技术的革新换代。大众对冰箱的定位也早已不

单纯只是为了食物的简单存储，因而对制冷技术的研究内容也提出了新

的要求。

凭借对于能源的高效利用和节约能力，低碳高效冰箱换热器技术已

成为双碳政策重要措施，未来将获得大规模推广应用。随着低碳高效换

热器技术的不断发展，需要制定与之相配套的标准规范，以提高高效换

2

热器产品的兼容性，确保系统安全稳定运行，同时引导产品开发、技术

迭代和成本优化，促进低碳高效换热器规模化推广。为行业研究提供规

范，也为相关上下游产业产品交付提供依据，填补标准空白，为相关行

业快速发展打下坚实基础。

二、标准编制原则及依据

1.按照GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结

构和起草规则》要求进行编写。

2.本标准参考GB/T39557-2020《家用电冰箱换热器》等相关标准

内容起草。

3.参照相关法律、法规和规定，在编制过程中着重考虑了科学性、适用

性和可操作性。

三、主要试验（或验证）情况分析

3.1异型大波纹片性能提升

表1为采用常规换热器与采用大波纹片换热器单体蒸发能力对比，测

试条件为风侧进口温度-18℃，相对湿度为RH90%，风量为45m3/h，冷媒

侧进口温度-25℃，进口干度0.3，等流量进口。此时在相同尺寸换热器

下，大波纹片翅片侧换热面积增大30%，测得相应换热能力提升了14.75%。

表2为搭载上述换热器的多门冰箱BCD-470WSGPZM，依据国标GB12021.2-

2015《家用电冰箱耗电量限定值和能效等级》进行能效测试。由表中数

据可知在仅改变翅片的前提下整机能耗可以下降约3.62%。

表1常规换热器与大波纹片换热器换热量对比

蒸发器单体换热能力对比

类别常规换热器大波纹片换热器

3

长*宽*高（mm）509*60*190

管外径*壁厚（mm）6.35*0.756.35*0.75

排数*