GB 19577-2024 热泵和冷水机组能效限定值及能效等级标准立项发展报告

热泵和冷水机组能效限定值及能效等级标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:EnergyEfficiencyLimitValuesandEnergyEfficiencyGradesforHeatPumpsandChillers摘要随着全球能源危机与碳中和战略的深入推进，供热制冷领域作为建筑能耗的主要组成部分，其设备能效水平的提升已成为各国节能政策的核心关注点。热泵和冷水机组作为暖通空调系统及工业生产过程中广泛应用的冷热源设备，其能效水平直接关系到国家节能减排目标的实现。本标准（GB19577-2024）是对《冷水机组能效限定值及能效等级》（GB19577-2015）的全面修订与功能扩展，首次将热泵产品纳入强制性国标管理范畴，实现了从单一制冷设备到冷热双向设备能效监管的制度跨越。本报告系统阐述了标准的编制背景、适用范围、技术指标体系及等级划分方法，重点分析了新版标准在评价方法上的革新——引入全年综合能效评价体系，建立覆盖制冷与制热双工况的分级标准，并采用国际通用的季节能效评价框架。报告还介绍了标准起草单位的基本情况，总结了标准实施的经济效益与环境价值，并对后续标准完善方向与产业发展趋势进行了展望。本标准的发布实施标志着我国在制冷空调领域能效监管体系迈入国际先进行列，对推动行业绿色转型、实现"双碳"目标具有重要的支撑作用。关键词：能效限定值；能效等级；热泵；冷水机组；季节能效；绿色低碳；标准化一、引言1.1研究背景在全球气候治理与"碳达峰、碳中和"战略目标的双重驱动下，提升终端用能设备能效已成为各国应对气候变化、保障能源安全的关键路径。建筑领域作为全球能源消耗和碳排放的主要来源之一，其运行能耗约占全社会终端能耗的30%以上，其中暖通空调系统又占据建筑能耗的40%～60%。热泵和冷水机组作为暖通空调系统的核心冷热源设备，广泛应用于公共建筑、商业建筑、工业厂房及居民住宅等各类场景，其能效水平对整体能源消费格局具有举足轻重的影响。国际能源署（IEA）数据显示，全球制冷设备用电量约占全社会总用电量的17%，且这一比例仍在持续攀升。在此背景下，世界主要经济体均建立了严格的制冷设备能效监管体系。欧盟通过ErP指令和能源标签法规持续推进能效标准升级，美国能源部（DOE）不断加强器具能效标准的修订频率与严苛程度，日本则通过"领跑者"制度引导行业持续提升产品能效。我国自2004年首次发布实施《冷水机组能效限定值及能源效率等级》（GB19577-2004）以来，该标准在淘汰高耗能产品、引导行业技术进步方面发挥了重要作用。然而，随着我国提出"双碳"战略目标以及热泵技术在供暖领域的快速普及，原有的冷水机组能效标准已难以适应产业发展的新形势与新需求。一方面，空气源热泵等兼具制冷和制热功能的设备大量涌入市场，彼时尚未纳入该标准的管控范围，存在明显的监管空白；另一方面，传统单一工况额定能效评价方法已无法全面反映设备在实际运行条件下的综合能耗表现。因此，全面修订该标准并扩展其适用范围，构建更为科学完善的能效评价体系，已成当务之急。1.2标准修订的必要性产业发展的现实需求：近年来，在"煤改电"政策和清洁供暖工程的推动下，我国热泵产业经历了一段高速发展期。中国热泵行业联盟数据显示，2023年我国空气源热泵市场规模已突破300亿元，产量占据全球总产量的60%以上。热泵产品不仅承担夏季制冷的传统功能，更在冬季供暖方面发挥着日益重要的作用。然而，由于缺乏统一的能效评价标准，市场上热泵产品能效水平参差不齐，部分低效产品乘机涌入市场，损害了消费者利益，也制约了行业的健康发展。评价体系的亟待升级：原标准采用的单一额定工况能效评价方法仅能反映设备在特定测试工况下的性能表现，无法客观评估设备在实际运行条件下的全年综合能耗水平。研究表明，同一台设备在不同气候区、不同运行条件下的实际能效差异可达30%以上。国际社会通行的季节能效评价方法（如欧盟的SEER/SCOP、美国的SEER/HSPF等）能够更为真实地反映设备的实际运行能效，已被全球主要经济体广泛采用。因此，引入全年综合能效评价体系，构建与国际接轨的评价方法，是我国制冷空调行业标准化工作的重要方向。政策法规的明确要求：《中华人民共和国节约能源法》明确规定，国家对高耗能的特种设备实行节能审查和监管制度。《绿色高效制冷行动方案》（发改环资〔2019〕1054号）明确要求"到2030年，大型公共建筑制冷能效提升30%，制冷总体能效水平提升25%以上"，并提出了加快制修订制冷产品能效标准的工作部署。《2030年前碳达峰行动方案》也强调要"提升重点用能设备能效水平，加快淘汰落后设备"。本标准的修订实施正是落实上述政策文件的具体举措。国际对标与产业竞争力提升：当前，全球主要经济体均建立了完善的制冷设备能效标准体系，能效指标不断加严。我国作为全球最大的制冷设备生产国和消费国，能效标准的升级不仅有助于提升国内产品的能效水平，也有利于破除国际贸易技术壁垒，增强我国制冷设备在国际市场上的竞争力。欧盟最新版ErP法规已要求到2027年制冷设备能效在现有基础上再提升约15%，美国也已提出新一轮能效标准修订计划。加快推进我国能效标准的国际化对接，具有重要的战略意义。二、标准概述2.1标准基本信息本标准编号为GB19577-2024，名称为《热泵和冷水机组能效限定值及能效等级》，发布日期为2024年4月29日，实施日期为2025年2月1日。标准性质为强制性国家标准，由中国国家标准化管理委员会归口管理，全国冷冻空调设备标准化技术委员会（SAC/TC143）组织起草。本标准代替并废止了原《冷水机组能效限定值及能效等级》（GB19577-2015），是上述标准的首次全面修订。与旧版标准相比，新版标准在适用范围、评价方法、能效指标等方面均进行了重大调整和完善。2.2适用范围本标准规定了蒸汽压缩循环冷水（热泵）机组及空气源热泵热水机组的能效限定值、能效等级、试验方法和检验规则。具体适用范围包括：-冷水机组：采用电动机驱动的蒸气压缩循环冷水机组，涵盖水冷式及风冷式（含蒸发冷却式）机组；-冷（热）水机组：具备制冷和制热双功能的蒸气压缩循环冷（热）水机组；-空气源热泵热水机：以空气为热源，制取热水的蒸气压缩循环热泵机组；-热泵型房间空调器：兼具制冷和制热功能的空气源热泵型空调器。适用机型的制冷量范围涵盖名义制冷量大于50kW的一般用途机组以及名义制冷量不大于50kW的单元式空气调节机等。标准不适用于以下产品：采用非蒸气压缩循环原理工作的机组；具有特殊用途或特殊工况要求的专用机组；以其他能源（如燃气、太阳能等）驱动的吸收式或复合式机组。2.3标准主要内容本标准的主要技术内容包括：（1）规定了热泵和冷水机组能效等级（1级、2级、3级）的划分指标及对应要求；（2）规定了各类型机组的能效限定值——即3级能效等级对应的能效指标值，该值为强制性准入要求；（3）明确了能效的试验方法、测试工况和计算方法；（4）规定了能效等级的判定规则和标注要求。三、能效评价方法与指标体系3.1能效评价指标的转型升级本标准在能效评价指标体系上实现了重大变革，核心变化在于从传统的单一额定工况能效评价转向全年综合能效评价。这一转变与国际主流的季节能效评价方法接轨，能够更加客观、全面地反映设备在实际使用条件下的能效表现。原标准采用性能系数（COP）作为能效评价指标，即在额定工况下机组的制冷量或制热量与输入功率之比。然而，实际运行中设备绝大部分时间在部分负荷条件下运行，额定工况能效无法真实反映设备的实际能耗水平。为此，本标准引入以下能效评价指标：-制冷季节能效比（SEER）：设备在制冷季节工况下，总制冷量与总耗电量的比值，反映了设备在整个制冷季节的平均能效水平；-制热季节性能系数（HSPF）：设备在制热季节工况下，总制热量与总耗电量的比值，用于评价热泵设备在供暖季节的综合能效表现；-全年性能系数（APF）：综合考虑制冷和制热两种运行模式，设备全年总供冷供热量与总耗电量的比值，适用于同时具备制冷和制热功能的机组。上述指标均采用加权计算的方法，即根据典型气候条件下设备在不同负荷率区间的运行时间权重，对各个工况点的能效值进行加权求和。评价工况覆盖了从满负荷到部分负荷的多个典型运行状态，能够较为准确地反映设备实际运行的年均能效水平。3.2能效等级划分本标准将热泵和冷水机组的能效等级划分为3级，能效等级越高，表明产品能效水平越好，具体对应关系如下：|能效等级|定义|含义||---------|------|------||1级|能效最优等级|达到国际先进水平的节能产品||2级|能效良好等级|国内领先水平的节能产品||3级|能效限定等级|市场准入的最低能效要求|能效限定值是依据标准规定的最低能效指标值，即3级能效等级对应的能效要求，属于强制性指标。能效限定值作为市场准入的基本门槛，所有在中华人民共和国境内生产、销售和进口的相关产品均须满足该要求。这一设计确保了能效监管的有效性，同时兼顾了产业技术发展水平和行业承受能力。3.3不同机型的能效指标要求标准根据机组类型、制冷方式（风冷或水冷）以及能力大小的不同，分别规定了差异化的能效指标要求。水冷冷水机组由于冷却水温度较低，理论能效水平高于风冷冷水机组，因此其能效指标要求也相应更高；大型机组通常效率优于小型机组，标准在指标设定时亦考虑了容量差异的影响。对于具备制热功能的热泵机组，标准分别对制冷模式和制热模式的能效指标作出规定，并以全年性能系数（APF）作为综合评价指标。在不同气候分区下，标准提供了相应的制热评价工况选择方案，以适应不同区域的气候特征和供暖需求。3.4试验方法与检验规则标准对能效的试验方法作出了详细规定，明确了各评价指标的测试工况、试验条件、测试步骤和计算方法。试验方法引用并整合了相关产品性能测试标准的技术要求，与GB/T18430（蒸气压缩循环冷水（热泵）机组）、GB/T21362（商业或工业用及类似用途的热泵热水机）等标准中规定的测试方法保持一致。同时，标准增加了对全年综合能效评价工况的详细规定，包括名义工况、部分负荷工况、低温制热工况等测试条件的界定。在检验规则方面，标准规定出厂检验和型式检验中均应包含能效指标的测试项目，并明确了抽样方案、合格判定程序和能效等级标注要求。产品铭牌、说明书及包装上应清晰标注能效等级及对应的能效指标值，以便于消费者识别和市场监管。四、标准编制过程与技术支持4.1编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：（1）科学性与先进性：评价指标体系设计以大量实验数据为基础，参考国际先进标准的框架，确保方法科学合理、指标适度超前；（2）可操作性与适用性：指标设置充分考虑行业技术现状和发展潜力，确保大多数企业经过努力可以达到相应等级的能效要求；（3）协调性与统一性：与现行有效的产品标准、试验方法标准以及相关政策法规相衔接，避免标准之间的冲突与矛盾；（4）国际化视野：积极对标国际先进标准，吸收借鉴欧盟、美国等主要经济体在季节能效评价领域的先进经验。4.2技术支撑标准的编制建立在大量前期研究和技术试验的基础之上。起草组收集了国内外主要生产企业的数百个产品型号的能效数据，对不同类型的机组在不同气候条件下的实际运行性能进行了仿真分析和实验验证。通过对数据的统计分析，确定了各能效等级的指标值，确保分级合理、目标可达。同时，起草组对标准实施可能带来的行业影响进行了评估，包括成本效益分析、产业技术升级路径及市场供给变化预判等，为政府决策和行业应对提供了有效参考。五、主要起草单位介绍本标准由中国标准化研究院牵头起草，中国标准化研究院副院长李治平担任标准起草组组长。中国标准化研究院（ChinaNationalInstituteofStandardization，简称CNIS）是国家市场监督管理总局直属事业单位，是我国从事标准化研究的国家级科研机构，也是全国标准化工作的核心技术支撑单位。该院成立于1963年，经过六十余年的发展，已形成覆盖标准化理论、基础标准、资源与环境标准化、质量与认证等领域的综合研究能力。在能效标准化领域，CNIS长期承担国家能效标准的研究与制修订工作，主导制定了百余项强制性能效标准，涵盖家电、办公设备、工业设备、照明产品等多个品类，构建了系统完善的能效标准体系。在本标准的研制过程中，中国标准化研究院资源环境研究分院具体承担了标准起草的组织协调、技术方案设计和关键指标研究工作。研究团队依托全国能源基础与管理标准化技术委员会（SAC/TC20）的工作平台，联合中国制冷空调工业协会、合肥通用机械研究院有限公司、清华大学、中国建筑设计研究院等单位，组建了跨领域的标准起草工作组。研究团队在以下几方面发挥了关键作用：-基础数据采集与分析：组织全国范围的能效数据调研，建立了涵盖国内外主流品牌、覆盖各类型产品的能效数据库；-关键指标研究：基于大量实验数据和仿真分析，研究确定了各类型机组能效等级的划分方案和指标限值；-国际标准对标：系统梳理了欧盟、美国、日本等主要经济体的能效标准体系，为技术方案的先进性提供了国际参照；-行业影响评估：开展了标准实施的成本效益分析和行业影响预评估，保证了标准指标设置的合理性和可行性；-征求意见与协调：组织多轮行业研讨会和社会公开征求意见，充分吸纳各方建议，确保标准内容的科学性和广泛认可度。此外，中国标准化研究院还承担了标准发布后的宣贯培训和实施效果评估等工作，为标准在全行业的顺利实施提供了有力的技术支持。六、标准实施的意义与展望6.1经济效益分析本标准的实施将产生显著的经济效益。据测算，新标准实施后，按照当前市场规模测算，每年可节约电力消耗约80亿～120亿千瓦时，折合标准煤约280万～420万吨，减少二氧化碳排放约700万～1000万吨。对于终端用户而言，采用高效设备虽需增加初期投入，但设备运行电费的降低可在2～4年内收回增量成本，在其全生命周期内可获得显著的净收益。6.2环境效益评估从环境效益来看，本标准的实施将有效减少因能源消耗产生的温室气体和污染物排放。以平均能效提升15%计算，到2030年累计可实现的碳减排量将十分可观。这不仅直接服务于国家"双碳"目标的实现，也对改善空气质量、减少细颗粒物（PM2.5）等大气污染物排放具有积极的协同效应。6.3社会效益分析在社会效益层面，标准的实施推动了行业技术升级和产品结构调整，促进了高效节能产品的市场普及。对于空调制冷行业而言，能效标准的升级将加速行业洗牌和优胜劣汰，引导制造企业加大研发投入，提升产品核心竞争力。同时，能效等级的明确标注也为消费者提供了清晰的产品能效信息，有助于形成绿色消费的市场导向，提升全社会的节能意识。6.4未来展望展望未来，随着技术的不断进步和"双碳"战略的深入推进，本标准的后续修订工作将持续进行。预期的发展方向包括：（1）能效指标的持续加严：根据行业技术进步速度和市场产品能效提升情况，适时提高各级能效指标，保持标准的引领作用；（2）适用范围的进一步扩展：考虑将更多类型的热泵产品（如地源热泵、水源热泵、多联式空调机组等）逐步纳入标准管控范围；（3）智能化与数字化技术的融入：探索