BS EN 12693-2026《制冷系统和热泵-安全与环境要求-容积式制冷剂压缩机》标准立项发展报告

BSEN12693-2026《制冷系统和热泵——安全与环境要求——容积式制冷剂压缩机》标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Refrigeratingsystemsandheatpumps—Safetyandenvironmentalrequirements—Positivedisplacementrefrigerantcompressors摘要随着全球制冷空调行业的快速发展以及《基加利修正案》对氢氟碳化物（HFCs）制冷剂管控的日益严格，制冷系统的安全性、能效水平与环境友好性已成为行业关注的焦点。容积式制冷剂压缩机作为制冷系统和热泵的核心动力部件，其设计、制造、运行及维护过程中的安全与环境性能直接关系到整机系统的可靠性与碳排放水平。为适应国际制冷剂替代技术转型的新形势，并统一欧盟市场对压缩机产品的安全与环境技术要求，特立项制定BSEN12693-2026《制冷系统和热泵——安全与环境要求——容积式制冷剂压缩机》标准。本报告系统阐述了该标准的立项背景、目的意义、主要技术内容、编制原则及与现行法规标准的协调性。标准在参考国际标准ISO5149及欧盟相关机械指令、压力设备指令的基础上，结合当前A2L、A3类弱可燃及可燃制冷剂的应用趋势，对压缩机的设计压力、材料兼容性、电气安全、噪声限值、能效评价及制冷剂泄漏防护等关键技术指标提出了明确规定。该标准的实施将为制冷压缩机行业的技术升级提供标准化支撑，对保障人身与财产安全、推动制冷行业绿色低碳转型具有重要的指导意义。关键词：制冷压缩机；安全要求；环境要求；制冷剂替代；能效评价；标准化Keywords:Refrigeratingcompressors;Safetyrequirements;Environmentalrequirements;Refrigerantsubstitution;Energyefficiencyevaluation;Standardization一、立项背景1.1行业发展趋势与技术挑战制冷空调行业是全球能源消耗与碳排放的重要领域。根据国际能源署（IEA）统计数据，制冷与空调设备耗电量约占全球总用电量的20%，且这一比例伴随城镇化进程和极端天气频发仍在持续增长。在这一背景下，提升制冷设备核心部件——压缩机的安全性与能效水平，已经成为各主要经济体实现碳中和目标的重要技术路径之一。作为制冷系统的“心脏”，容积式制冷剂压缩机（包括往复活塞式、旋转式、涡旋式及螺杆式等）承担着制冷剂蒸汽的吸入、压缩和排出的核心功能。其运行安全性直接决定整机系统的可靠性。近年来，随着《〈关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书〉基加利修正案》在全球范围内的落地执行，制冷剂替代技术路线正加速从高GWP（全球增温潜势）的HFCs向低GWP的天然工质（如CO₂、丙烷R290、异丁烷R600a）以及弱可燃的HFOs（如R1234yf、R1234ze(E)）方向演进。这种转变不仅改变了压缩机内部的工作压力和温度边界，也对压缩机的密封材料、电机保护、防爆设计及制冷剂泄漏控制提出了全新的安全挑战。1.2国际标准与欧盟法规的更新在国际层面，ISO5149《制冷系统和热泵——安全和环境要求》已于2014年发布并随后进行了多次修订。该国际标准为制冷系统的设计、安装、运行和维护提供了基准安全框架。然而，针对压缩机这一核心组件，ISO5149更多是从系统集成的角度制定约束条件，对压缩机本体在弱可燃（A2L）制冷剂工况下的结构完整性、防爆等级及泄漏率控制等细节尚缺乏专项、统一的技术规范。在欧盟层面，F-Gas法规（EU）No517/2014及其后续修订版本（EU）2024/573对含氟温室气体的使用、回收和配额分配作出了严格规定。欧盟《机械指令》2006/42/EC和《压力设备指令》2014/68/EU则将压缩机作为具有一定压力风险的产品纳入强制安全监管范畴。在此法规框架下，欧盟亟需一部专门针对容积式制冷剂压缩机的协调标准，以统一各成员国的技术准入要求，消除贸易壁垒，同时为制造商提供明确的设计与测试指引。1.3标准立项的必要性随着新制冷剂替代进程的加速和热泵市场在欧洲的爆发式增长，原有的压缩机产品标准（如EN13771等）已无法全面覆盖新型制冷剂带来的安全与环境新议题。主要体现在以下几个方面：-可燃制冷剂的安全适配需求：A2L和A3类制冷剂在系统中的充注量限制、压缩机内部点火源控制、防爆电气部件选型等缺乏统一规定；-高压差工况的结构完整性：CO₂跨临界循环的高压特性（排气压力可达10MPa以上）对压缩机壳体强度、阀组可靠性及密封结构提出了超出传统标准的要求；-能效与环保指标的综合评价：现行标准侧重于名义工况下的性能测试，缺乏对压缩机全负荷范围、变工况条件下的能效综合评价指标；-市场准入的协调需求：欧盟各成员国对压缩机安全认证的差异导致制造商重复测试、认证成本高企。基于以上背景，欧洲标准化委员会（CEN）正式立项，对原有的制冷压缩机安全与环境相关标准进行系统性整合与升级，制定发布BSEN12693-2026。二、标准主要内容BSEN12693-2026《制冷系统和热泵——安全与环境要求——容积式制冷剂压缩机》是一部涵盖容积式制冷压缩机全生命周期（设计、制造、检验、标识、技术文件）的安全与环境协调标准。该标准适用于以电动机驱动的封闭式、半封闭式和开启式容积式制冷剂压缩机，应用场景包括舒适空调、冷冻冷藏、热泵热水机及工业制冷等。2.1总体框架与规范性引用文件标准在结构上沿用了欧盟机械类产品协调标准的典型框架，包括范围、规范性引用文件、术语与定义、分类、设计安全要求、制造与压力试验要求、电气安全要求、环境要求、标识与说明书、检验规则等章节。在规范性引用方面，标准广泛引用了ISO5149-2、EN378-2（制冷系统安全）、IEC60335-2-34（电动机驱动封闭式压缩机电安全）、ISO12100（机械安全设计通则）及EN1012-1等关键基础标准，确保同国际、欧洲现行法规体系的高度衔接。2.2基本安全设计要求标准对压缩机的设计安全提出了全面的技术要求，核心包括：（1）设计压力与温度限值针对不同制冷剂类型和应用工况，标准明确了压缩机高压侧和低压侧的最小设计压力要求。对于采用CO₂（R744）作为制冷剂的跨临界循环压缩机，基于其运行压力远超常规亚临界制冷剂的特点，标准增设了专项压力设计指标和疲劳寿命验证要求，确保压缩机壳体在脉动压力作用下的长期结构完整性。（2）材料兼容性与密封要求标准要求压缩机与制冷剂和润滑油接触的所有零部件材料应满足化学兼容性和稳定性要求，避免因材料腐蚀、溶解或溶胀引发泄漏或污染。对于可燃制冷剂，标准进一步规定了轴封和静态密封部位的泄漏率上限，并要求在不同温度工况下进行密封性能验证。（3）机械强度与压力试验压缩机壳体及承压零件应按照标准规定的试验压力进行水压强度试验和气压密封试验。标准详细规定了试验方法、保压时间及合格判定准则。对于焊接壳体，还要求焊接工艺评定和焊缝无损检测的比例要求，以降低制造过程中的隐蔽缺陷风险。2.3电气安全与防爆要求在电气安全方面，标准明确要求压缩机的内置电机和电气控制部件符合IEC60335-2-34的相关条款。针对可燃制冷剂应用场景，标准引入了防爆安全设计限制：-当压缩机用于A3类制冷剂（如R290、R600a）时，压缩机内部所有可能产生火花的电气元件（如启动继电器、过载保护器、电机接线端子）必须采用密封或防爆结构，并满足相应的点燃保护级别要求；-当用于A2L弱可燃制冷剂时，应按照标准规定的泄漏风险评估方法，确定压缩机内部电气部件表面温度限值及点火防护等级。2.4环境要求在环境维度，标准从以下三个层面提出了明确要求：（1）制冷剂泄漏与逸散控制标准对压缩机的制冷剂年泄漏率设定了限值，要求制造商在产品说明书中提供制冷剂充注量、GWP值及CO₂当量排放量等信息。对于开启式压缩机的轴封部位，明确了允许的最大制冷剂泄漏速率，并通过泄漏检测试验进行验证。（2）能效评价与测试条件虽然EN12693并非能效标签法规的直接依据，但标准规定了一套统一的压缩机性能测试与能效计算方法，包括名义制冷量、输入功率、性能系数（COP）及综合部分负荷性能系数（IPLV）的测定工况与不确定度评定要求。该测试方法体系与EN12900（制冷压缩机性能测试标准）保持一致，便于制造商在统一的平台上开展产品的能效对标。（3）噪声与振动限值为降低制冷设备在城市环境中的噪声污染，标准参考EN12102-1，规定了不同容量等级压缩机在标准工况下的噪声功率级限值及测量方法，并对压缩机的振动加速度限值提出了推荐性要求，以利于系统级减振设计。2.5标识、技术文件与合格评定标准要求每台压缩机应有永久性铭牌，至少标注产品型号、制冷剂类型及充注量、最大允许工作压力（高压侧/低压侧）、电气参数、制造日期及序列号等关键信息。技术文件应包含设计计算依据、压力试验报告、材料证明、使用限制条件及安装维护指引。标准同时规定了制造商进行内部生产控制和型式试验的基本要求，为CE标志的符合性评定提供了技术规范依据。三、与我国制冷压缩机标准化工作的衔接与启示虽然BSEN12693-2026是欧洲区域标准，但其技术内容对我国制冷压缩机行业的出口贸易和国内标准升级具有重要参考价值。当前，我国制冷空调行业正处于制冷剂替代的关键窗口期。根据生态环境部《基加利修正案》履约要求，我国已对HFCs实施配额管理，并逐步削减其生产和使用。在此背景下，全国冷冻空调设备标准化技术委员会（SAC/TC238）正在积极推动GB/T10079等压缩机相关标准的修订工作。BSEN12693-2026在可燃制冷剂安全适配、环境泄漏控制、全寿命周期能效评价等方面的技术思路，可以为我国标准制修订提供有益借鉴。特别是对于出口欧盟市场的压缩机制造企业而言，了解和掌握BSEN12693-2026的技术要求是获取CE认证、进入欧盟市场的必要前提。标准的实施将促使我国压缩机企业在产品设计源头融入国际安全理念，加快环保制冷剂适用性技术研发，提升产品的国际竞争力。四、主要参与单位介绍——德国联邦物理技术研究院（PTB）在BSEN12693-2026的编制过程中，德国联邦物理技术研究院（Physikalisch-TechnischeBundesanstalt,PTB）作为欧洲标准化委员会（CEN/TC182“制冷系统安全”技术委员会）的核心成员，承担了关键的技术支撑和试验验证工作。PTB是德国联邦经济事务和气候行动部下属的国家级科学技术研究机构，成立于1887年，总部位于布伦瑞克（Braunschweig），是世界上最古老的计量与物理技术研究院之一。PTB的核心职能涵盖计量学基础研究、物理安全技术研究及法定计量监管，在国际计量局（BIPM）和欧洲计量组织（EURAMET）中发挥着领导作用。在本标准制定过程中，PTB主要贡献了以下几个方面的技术工作：（1）可燃制冷剂爆炸极限与点火源控制研究PTB依托其在爆炸防护领域的长期技术积累，针对A2L和A3类制冷剂在压缩机内部的泄漏扩散行为开展了系统的实验研究和数值模拟。研究团队利用自主开发的可燃气体爆炸特性测试平台，测定了R290、R32及R1234yf等典型制冷剂在不同温度、压力条件下的爆炸极限和最小点火能数据，为本标准中防爆结构设计的参数确定提供了精确的科学依据。（2）压力容器强度验证与无损检测方案PTB压力工程实验室承担了压缩机壳体典型结构的疲劳寿命验证试验。研究团队对不同壁厚、不同材料（球墨铸铁、铝合金压铸件、钢板焊接件）的压缩机壳体样品施加交变压力载荷，测定了应力-应变响应及疲劳失效特征，从而验证了标准中设计压力安全系数和疲劳寿命评估方法的合理性。（3）计量测试体系的构建作为国家级计量机构，PTB为本标准中涉及的制冷剂泄漏率测定、压力传感器校准、温度场测量等提供了量值溯源方案，确保不同实验室之间测试结果的可比性和一致性，为该标准的可实施性提供了重要的计量技术保障。PTB的深度参与显著提升了BSEN12693-2026的科学严谨性和技术权威性，也体现了欧洲标准化体系中“科研机构支撑标准制定”的先进工作模式。五、结论与展望BSEN12693-2026《制冷系统和热泵——安全与环境要求——容积式制冷剂压缩机》标准的制定与发布，是欧盟制冷空调行业应对《基加利修正案》履约要求、深入推进制冷剂绿色替代战略的重要技术举措。该标准立足制冷压缩机产品安全与环境性能的技术本质，系统集成并发展了ISO5149、EN378及IEC60335等国际标准的既有要求，在可燃制冷剂适配安全、高压差结构完整性、能效综合评价以及全生命周期环境排放控制等方面形成了具有前瞻性和操作性的技术规范。从行业影响来看，该标准的实施将推动三个层面的积极变化：一是促进压缩机产品的安全技术升级。通过明确可燃制冷剂运行的各项安全边界条件，标准将引导制造企业从材料选型、结构设计到电气防护等各环节进行系统性的安全性优化，降低产品在全生命周期内的潜在安全风险。二是推动制冷系统能效与环保水平提升。标准将环境泄漏控制与能效评价有机联动，促使企业在追求更高能效的同时，兼顾直接排放的碳足迹控制，实现直接排放与间接排放的协同优化。三是加强国际标准互联互通。统一的欧盟标准将降低跨境贸易的制度性成本，同时为我国相关标准与国际标准的接轨提供了可参照的技术蓝本