ISO 13256-12021 水源热泵 - 性能测试和等级 - 第1部分水对空和盐水对空气热泵标准立项发展报告

水源热泵性能测试和等级第1部分：水对空和盐水对空气热泵标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Water-sourceheatpumps—Testingandratingforperformance—Part1:Water-to-airandbrine-to-airheatpumps摘要随着全球碳中和目标的推进与建筑节能政策的持续深化，水源热泵作为高效利用可再生能源的关键设备，其性能评价体系的科学性和国际互认性日益重要。ISO13256-1:2021《水源热泵——性能测试和等级——第1部分：水对空和盐水对空气热泵》是国际标准化组织发布的最新版本标准，取代此前ISO13256-1:1998及ISO13256-2:1998的部分技术内容，对水源热泵机组的性能测试方法、测试工况、等级评定指标及结果表达方式进行了系统性修订。本报告从标准立项背景出发，系统梳理了该标准的制定历程、主要技术变化、核心测试方法框架及其与GB/T19409等国内标准的衔接关系，重点分析了标准在低环温适应性、部分负荷评价、制冷剂环保约束及可再生能源利用等维度的技术创新，并对标准的主要起草与参与单位进行了介绍。报告认为，该标准对我国水源热泵产品能效分级体系的完善、国际检测互认的推进以及双碳目标下的热泵技术迭代具有重要的引领和支撑作用，未来宜加快推动该标准的转化应用及性能评价体系的绿色化升级。关键词：水源热泵；性能测试；能效等级；ISO13256；国际标准；水对空热泵；盐水对空气热泵；双碳目标Keywords:water-sourceheatpump;performancetesting;energyefficiencyrating;ISO13256;internationalstandard;water-to-airheatpump;brine-to-airheatpump;carbonneutrality一、引言1.1标准立项背景在全球应对气候变化的紧迫背景下，热泵技术以其高效的电-热转换效率和对可再生能源（空气、水、土壤等）的广泛利用能力，被国际能源署（IEA）视为建筑领域脱碳的核心技术路径之一。据统计，建筑运行碳排放占全球能源相关碳排放的近三成，而供暖、通风与空调（HVAC）系统在建筑能耗中的占比超过50%。水源热泵系统通过提取地下水、地表水或土壤中的低品位热能，以少量高位电能驱动实现热量从低温热源向高温热源的转移，其供暖工况下的性能系数（COP）通常可达3.5~6.0，显著优于传统电加热和燃气锅炉，是实现建筑供暖电气化和清洁化的关键技术装备。然而，水源热泵产品性能的优劣直接取决于其设计制造水平与测试评价方法的科学性。不同国家和地区在水源热泵性能测试的标准方法、工况设置和指标定义方面长期存在差异，导致产品能效标识不可比、国际贸易技术壁垒突出。为此，国际标准化组织（ISO）下设的ISO/TC86/SC6（制冷压缩机分技术委员会）负责归口管理热泵及空调设备的相关国际标准，其中ISO13256系列标准即是对水源热泵性能测试方法和等级评定规则进行统一规范的核心技术文件。1.2标准修订必要性ISO13256-1:1998作为水源热泵（水对空）性能测试的首版国际标准，其测试工况和评价方法在应用二十余年后逐渐暴露出若干不适应性问题：一是原有的额定制冷/制热工况未充分考虑低环境温度和变工况运行条件，难以准确反映热泵在极端气候下的实际性能；二是随着变频技术在热泵产品中的大规模应用，原有以定频工况为核心的测试方法无法有效评价部分负荷性能；三是新制冷剂的引入（如R32、R290等低GWP制冷剂）对测试设备和方法提出了新的要求；四是既有标准未充分涵盖对多联式系统和多功能集成产品的适配需求。因此，ISO/TC86/SC6于2017年正式启动ISO13256-1的修订工作，经过多轮工作组研讨和国际标准草案（DIS）投票，最终于2021年5月正式发布ISO13256-1:2021。二、标准基本信息2.1标准概况ISO13256-1:2021《水源热泵——性能测试和等级——第1部分：水对空和盐水对空气热泵》由国际标准化组织（ISO）发布，标准状态为现行。该标准归属于ISO/TC86/SC6分技术委员会，其分类号为热泵。标准发布日期为2021年5月7日，语言版本为英语，采用电子版加密PDF格式发行。本部分标准适用于以水或盐水（如乙二醇水溶液等载冷剂）作为热源/热汇，以空气作为供热/供冷介质的水源热泵机组，涵盖水-空气热泵和盐水-空气热泵两种型式。标准规定了此类机组的性能测试方法、测试装置要求、测试工况条件、测试程序、计算方法以及性能等级评定指标。2.2标准制定主要参与机构本标准的制定由ISO/TC86/SC6（制冷压缩机分技术委员会）归口管理，其秘书处设于加拿大标准理事会（SCC）。在标准修订过程中，来自美国空调、供热与制冷协会（AHRI）、欧洲热泵协会（EHPA）、中国制冷空调工业协会（CRAA）以及中国标准化研究院等机构的专家深度参与了技术研讨和条款编制工作。其中，美国AHRI作为ISO13256系列标准制定的重要技术支撑力量，其下属的AHRI320/330/325标准为水源热泵性能评价提供了重要的行业实践基础，对ISO标准中测试装置布置、工况允差范围、不确定度分析等技术条款的形成具有直接参考价值。三、标准主要内容3.1标准适用范围该标准适用于由工厂制造的、以电力驱动、使用水或盐水循环作为热源/热汇的水-空气和盐水-空气热泵机组，包括单制冷、单制热以及制冷制热兼备型机组。具体涵盖以下产品形式：（1）水-空气热泵：以水循环系统作为热源/热汇，室内侧以空气作为送风介质的热泵机组；（2）盐水-空气热泵：以盐水溶液（如乙二醇、氯化钙溶液等）作为热源/热汇，室内侧以空气作为送风介质的机组，其应用场景主要包括地源热泵系统和冰蓄冷耦合系统等。标准不适用于以空气作为热源/热汇的空气源热泵（应遵循ISO5151或ISO13256-2等相应标准）以及水源热泵热水机等其他型式产品。3.2规范性引用文件该标准在技术条款中引用了多项关键规范性文件，主要包括：-ISO5151:无风管空气调节器和热泵——性能测试和等级-ISO13256-2:水源热泵——性能测试和等级——第2部分：水对水和盐水对水热泵-ISO817:制冷剂——命名与安全分类-ISO9614:声学——声强法测定噪声源声功率级-IEC60335-2-40:家用和类似用途电器的安全——热泵、空调器和除湿机的特殊要求上述引用文件为机组的安全要求、制冷剂属性、噪声测试方法等方面提供了补充性技术依据。3.3主要技术变化及修订亮点与ISO13256-1:1998相比，2021版标准在技术内容上进行了系统性修订，主要体现在以下六个方面：第一，扩大了测试工况范围，引入低环境温度和变工况适应性评价。1998版标准的制冷测试工况仅包含单一的标准工况（进水温度25℃），2021版新增了低温工况、变流量工况等测试条件，以更好地反映热泵在部分负荷和低负荷条件下的实际运行性能。这一修订适应了寒冷地区水源热泵供暖的应用需求，使标准评价结果更贴近实际工程运行状态。第二，优化了部分负荷性能评价方法。新版标准引入了综合部分负荷性能系数（IPLV）的计算框架，借鉴了AHRI550/590及中国GB/T18430等标准中部分负荷评价的思路，规定了在25%、50%、75%和100%四个负荷点下的性能测试要求及加权计算方法。这对于变频水源热泵产品的能效评价具有重要指导意义。第三，细化了测试装置和测量仪表精度要求。2021版标准对水侧和空气侧的测量装置布置、温度传感器精度（±0.1℃）、流量计精度（±1%）、功率计精度（±0.5%）等提出了更严格的要求，并增加了测量不确定度分析的内容，确保不同实验室之间的测试结果具有可比性。第四，更新了制冷剂相关条款。标准中关于制冷剂充注量、安全分类及泄漏检测等条款已更新至与ISO817:2014一致，明确了对低GWP制冷剂（如R32、R454B、R290等）的适用性要求，为新型环保制冷剂在水源热泵中的应用提供了标准依据。第五，完善了性能等级评定指标。在能效比（EER）和性能系数（COP）的基础上，2021版标准进一步明确了季节能效比（SEER）和季节性能系数（SCOP）的表达方法，并规定了不同气候区域下性能等级的评定规则，为产品的能效分级提供了更科学的依据。第六，增加了数据报告和结果表达的统一格式。标准以规范性附录的形式给出了完整的测试报告模板和性能数据表格格式，统一了制造商产品铭牌、技术文件和能效标识中性能参数的表达方式，有助于降低国际贸易中的信息不对称。四、标准与国内标准衔接分析4.1与GB/T19409的对应关系我国水源热泵产品的性能测试和等级评定主要依据国家标准GB/T19409-2013《水（地）源热泵机组》，该标准修改采用（MOD）ISO13256-1:1998和ISO13256-2:1998，并结合国内产业实际进行了本土化调整。相较于ISO13256-1:2021，GB/T19409在以下方面存在差异：（1）工况参数方面：GB/T19409针对中国不同气候分区设置了冷/暖两套名义工况，同时增加了地下水式和地表水式机组的特定工况规定，这与ISO标准中统一的测试工况存在差别；（2）评价指标方面：GB/T19409以COP和综合部分负荷性能系数（IPLV）为核心指标，而ISO13256-1:2021在此基础上进一步引入了SEER和SCOP的框架；（3）产品范围方面：GB/T19409涵盖水-水式机组（对应ISO13256-2），而ISO13256-1仅涉及水（盐水）-空气式机组。4.2标准转化建议鉴于ISO13256-1:2021在测试方法科学性和评价指标体系方面有显著提升，建议我国在下一轮GB/T19409修订或相关行业标准更新过程中，重点关注以下技术内容的吸收和转化：-部分负荷性能系数的标准化测试和计算方法；-低环温工况下的制热性能测试规程；-测量不确定度分析方法的引入；-低GWP制冷剂适配性评价要求。通过上述内容的转化实施，有助于推动我国水源热泵能效评价体系与国际接轨，支持国产水源热泵产品参与国际市场竞争。五、标准实施的意义与影响5.1对热泵产业升级的推动作用ISO13256-1:2021的实施从供给侧为水源热泵产业的技术升级提供了明确方向。标准对测试方法科学性和评价指标全面性的提升，使高效产品的性能优势能够被准确地测量和量化，从而引导制造企业加大在变频技术、低温制热技术、智能控制技术及新型制冷剂应用等领域的研发投入。同时，标准对低GWP制冷剂的明确适配要求，为产业层面有序推进制冷剂替代提供了时间表和技术参考，有利于企业提前布局环保制冷剂应用相关的产品开发和产线改造工作。5.2对建筑节能降碳的支撑作用从应用侧看，该标准为水源热泵产品能效水平的客观评价和分级提供了技术基础，为绿色建筑评价、超低能耗建筑技术选用以及公共建筑节能审查等政策工具的实施提供了对标依据。更为重要的是，标准推动的SEER/SCOP评价体系能够更真实地反映热泵在实际运行工况下的能耗水平，帮助设计单位和终端用户做出更科学的设备选型决策，从而充分发挥水源热泵在降低建筑供暖碳强度方面的技术潜力，有力支撑建筑领域的碳达峰碳中和目标。5.3对国际贸易与技术交流的促进作为ISO框架下的国际标准，ISO13256-1:2021为全球范围内水源热泵产品的性能评价提供了统一的技术语言。标准的发布实施有助于消除各国因测试方法差异造成的技术性贸易壁垒，降低我国热泵产品出口的检测认证成本。同时，中国作为全球最大的热泵生产和消费市场，积极推动ISO13256-1:2021在国内的转化实施，也有助于提升我国在国际标准化事务中的话语权和影响力。六、主要参与单位介绍——美国空调、供热与制冷协会（AHRI）美国空调、供热与制冷协会（Air-Conditioning,Heating,andRefrigerationInstitute，简称AHRI）是全球暖通空调与制冷行业最具影响力的行业协会之一，总部位于美国弗吉尼亚州阿灵顿。AHRI目前拥有超过350家会员企业，其会员产品覆盖全球约90%的空调、供热与制冷设备市场份额。在ISO13256-1:2021标准的修订过程中，AHRI作为ISO/TC86/SC6的重要技术支撑组织，深度参与了标准技术框架的讨论和核心条款的起草工作。AHRI依托其自身完善的行业认证体系——包括AHRI320（水源热泵性能认证）、AHRI325（地源热泵认证）和AHRI330（水源热泵能效认证）标准——为ISO标准中测试工况设定、性能指标定义、等级评定规则等技术内容提供了大量经过实践检验的技术依据。AHRI在标准修订中的核心贡献主要体现在三个方面：一是提出了基于其在北美市场多年水源热泵认证测试数据积累的工况设定建议，使新版ISO标准的测试工况更加贴近工程实际运行边界条件；二是主导了部分负荷性能系数（IPLV）计算方法在ISO框架下的标准化工作，将AHRI550/590标准中成熟的IPLV加权计算方法推广为国际通用的评价工具；三是推动了测量不确定度分析在标准测试方法中的系统应用，提升了标准测试结果的可重复性和实验室间可比性。此外，AHRI还通过其全球认证项目（AHRICertificationProgram）在100多个国家和地区推广水源热泵产品的第三方性能认证，为ISO13256-1:2021标准的国际采信和落地实施提供了重要的市