ISO 19967-22024 空气-水热泵性能试验和额定值第2部分空间加热和或空间冷却标准立项发展报告

空气-水热泵性能试验和额定值第2部分：空间加热和/或空间冷却标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:AirtoWaterHeatPumps—TestingandRatingforPerformance—Part2:SpaceHeatingand/orSpaceCooling摘要随着全球能源结构调整与碳中和目标的深入推进，空气-水热泵作为高效清洁的供暖与制冷技术，其性能评价体系的标准化已成为国际社会关注的焦点。ISO19967-2:2024《空气-水热泵性能试验和额定值第2部分：空间加热和/或空间冷却》由国际标准化组织（ISO）正式发布，替代并完善了此前分散于各区域标准中的测试规范。该标准规定了空气-水热泵在空间加热和/或空间冷却模式下的性能试验方法、测试工况、额定值计算及报告格式，旨在建立全球统一的能效评价基准。本报告系统梳理了该标准的立项背景、技术内容、关键参数及其对产业和国际贸易的深远影响。标准的发布不仅填补了国际层面针对空气-水热泵综合性能评价的空白，更为制造商、检测机构、认证机构和政策制定者提供了科学的技术依据，对推动热泵技术的全球化推广应用和建筑领域碳减排具有重要的支撑作用。关键词：空气-水热泵；性能试验；额定值；ISO19967-2；能效评价；标准化Keywords:Air-to-waterheatpump;Performancetesting;Rating;ISO19967-2;Energyefficiencyevaluation;Standardization一、引言1.1研究背景在全球应对气候变化和能源转型的时代背景下，热泵技术因其高效利用可再生能源的突出优势，被国际能源署（IEA）视为建筑供暖脱碳的关键技术路径。据国际能源署《可再生能源2023》报告，全球热泵销量持续增长，其中空气-水热泵在欧洲、北美和亚太地区的新建及既有建筑改造市场中占据核心地位。然而，由于缺乏统一的国际性能测试标准，不同国家和地区采用各自的测试方法和工况条件，导致产品能效数据难以横向比较，严重制约了热泵产品的国际贸易和技术交流。1.2标准立项的必要性在此背景下，ISO/TC86（制冷与空气调节技术委员会）下属SC6（空气调节和热泵试验与评定分技术委员会）于2017年正式启动ISO19967系列标准的制定工作。该系列标准旨在建立覆盖空气-水热泵全工况性能的统一评价框架，其中第2部分重点聚焦空间加热和空间冷却的综合性能。2024年5月31日，ISO19967-2:2024正式发布，标志着空气-水热泵国际性能评价体系取得了重要里程碑式的进展。二、标准概述2.1标准基本信息-标准编号：ISO19967-2:2024-标准全称：Airtowaterheatpumps—Testingandratingforperformance—Part2:Spaceheatingand/orspacecooling-中文名称：空气-水热泵性能试验和额定值第2部分：空间加热和/或空间冷却-发布机构：国际标准化组织（ISO）-发布日期：2024年5月31日-标准状态：现行-ICS分类号：27.080（热泵）；91.140.30（通风和空调系统）-标准语言：英语-适用对象：制造商、第三方检测机构、认证机构、能源管理部门、工程设计单位等2.2标准适用范围该标准适用于由空气源作为低温热源、以水（或含防冻剂的水溶液）作为载热/载冷介质、具备空间加热和/或空间冷却功能的热泵机组。涵盖的产品形式包括：-整体式空气-水热泵机组（单体型）-分体式空气-水热泵系统（由室外机和室内水力模块组成）-多功能热泵机组（同时具备空间调节和生活热水功能，但本部分仅评价空间加热/冷却功能）-配备辅助加热装置（电加热器或燃气辅助加热器）的复合式机组值得注意的是，该标准适用于风量≤5m³/s的机组（通常对应制热量不超过150kW的商用及住宅产品），且冷却水回水温度不低于0℃的应用条件。标准不适用于风-空气热泵、地源/水源热泵以及以生活热水为主要功能的热泵热水机。三、标准主要技术内容3.1试验方法体系ISO19967-2:2024规定的试验方法基于焓差法原理，通过精确控制室外侧空气状态参数和室内侧水回路参数，在稳态工况下测量热泵机组的制热/制冷能力、输入功率和性能系数。试验装置分为空气侧环流风洞和水侧测试回路两部分，试验装置的具体构造和精度要求遵循ISO13256系列和EN14511的基础框架，但在此基础上进行了优化：-明确了室外侧干球/湿球温度的控制公差（±0.3℃/±0.2℃）-规定了水侧流量和进出口温度的稳定判据（波动±0.1℃范围内保持稳定）-增加了部分负荷测试的过渡时间设定和稳定判据-细化了风速测量截面的布置要求，以减少测试不确定度3.2测试工况与分级标准规定了空间加热和空间冷却模式下的标准额定工况和部分负荷工况。空间加热部分包括-25℃至+35℃的宽域气候带适应工况，覆盖了寒冷地区、温和地区和温暖地区的典型设计温度。空间冷却部分则按室内回水温度12℃/7℃的空调系统标准工况进行。值得注意的是，该标准纳入了欧盟生态设计指令（EU)813/2013和EN14825中关于季节性能效的测试逻辑，引入了三个部分负荷点（100%、74%、47%和21%），用于后续季节性能效系数的计算。这种测试方法上的创新，彻底改变了此前仅以单一额定工况评价热泵性能的局限性，使实验室测试数据更贴近热泵机组在实际气候条件下的年运行能效。3.3额定值计算方法标准定义了以下关键性能指标的计算方法：|序号|指标名称|英文缩写|定义及计算要点||:---:|:---|:---:|:---||1|制热能力|P_H|在标准额定工况下，单位时间内机组向水侧释放的热量（kW）||2|制冷能力|P_C|在标准额定工况下，单位时间内机组从水侧吸收的热量（kW）||3|制热性能系数|COP_H|制热能力与总输入功率之比（含压缩机、风机、控制器及辅助电加热功率）||4|制冷能效比|EER_C|制冷能力与总输入功率之比||5|综合部分负荷性能系数|SCOP/SEER|基于加权气候条件下多个部分负荷点的综合能效|在辅助加热器的处理上，标准明确了补偿式和非补偿式两种额定方法的区分。补偿式额定方法将辅助加热器的功率纳入系统总输入功率并在额定工况下对能力进行修正计算，该方法适用于出厂即集成辅助加热器的机组；而非补偿式额定方法则仅评价热泵主机本身的性能，适用于辅助加热器由现场单独配置的情况。这一区分为测试机构和制造商提供了清晰的操作指引，有效规避了由于辅助热源配置差异导致的性能可比性争议。3.4不确定度分析作为新版标准的重要技术性突破，ISO19967-2:2024增加了测量不确定度评定的规范性附录，要求测试报告须包含主要测量参数的扩展不确定度（k=2，置信水平约95%）。不确定度评定依据ISO/IECGuide98-3（GUM）方法论，覆盖温度测量、流量测量、电功率测量、风速测量等主要不确定度来源。这一要求显著提升了测试数据的可信度和国际互认基础。3.5数据报告规范标准规定了统一的测试报告模板和数据处理方法，确保不同实验室的测试结果具有可比性。报告内容涵盖机组信息、测试工况、原始测量数据、计算结果、不确定度分析及气候区适应性说明。此外，标准还引入了数字数据文件格式要求，便于测试数据的机器可读和数据库导入。四、标准创新点与技术特色4.1低温制热性能评价的全面强化与ISO19967-1:2016相比，ISO19967-2:2024显著扩展了低温工况的测试覆盖范围。在-15℃及以下温度区间的测试中，标准不仅要求记录热泵稳定运行的数据，还需明确标注机组在低温环境中是否出现停机保护、除霜周期变化或能力衰减等非稳态行为。同时，标准还规范了低温制热工况下除霜损失的测量方法，明确要求测试报告须包含除霜期间的能力损失和能耗补偿修正。这一改进使低温气候区域的用户和设计人员能够获得更为真实可靠的机组低温运行数据，为寒冷地区空气-水热泵的推广应用扫清了技术评价障碍。4.2与季节性能效评价体系的衔接标准在设计之初即充分考虑了与欧盟季节性能效法规、中国GB/T18430系列标准以及美国AHRI550/590等区域标准的对接需求。通过统一部分负荷工况的边界条件和加权因子，该标准为各国开展能效标识互认奠定了技术基础。4.3引入了变容量机组测试的专门条款针对变频热泵市场占比持续提升的行业趋势，ISO19967-2:2024新增了变容量机组的性能测试专门条款，明确了变频压缩机在不同转速档位下的测试方法和能力修正方式，并规定了多级容量调节机组的区间插值计算规则，填补了旧版标准偏重定频机组的不足。五、主要制定单位介绍5.1国际标准化组织制冷与空调技术委员会（ISO/TC86）ISO/TC86是国际标准化组织下设的专门负责制冷与空气调节领域标准制定的技术委员会，秘书处承担单位为美国标准协会（ANSI）。TC86下设多个分技术委员会（SC），其中SC6专注于空气调节和热泵的性能试验与评定。ISO19967-2:2024即由SC6中的工作组WG12具体负责起草。5.2主要参编单位——中国制冷空调工业协会（CRAA）中国制冷空调工业协会（ChinaRefrigerationandAir-conditioningIndustryAssociation，简称CRAA）是我国制冷空调行业的核心行业组织，同时也是ISO/TC86的国内技术对口单位。在ISO19967-2的编制过程中，CRAA组织国内多家骨干企业和科研院所深度参与，充分发挥了产业实践和试验数据方面的支撑作用。CRAA成立于1989年，是由从事制冷空调设备生产、科研、设计、教学和经营服务的企事业单位自愿组成的全国性行业组织。协会下设标准化工作委员会，长期承担着我国制冷空调行业标准化技术管理工作，同时负责组织国内专家参与国际标准的制修订工作。在ISO19967-2的起草过程中，CRAA组织了合肥通用机械研究院、中国建筑科学研究院、清华大学、上海理工大学等单位的专家组成中国专家组，先后参与了多轮工作组会议和草案意见征集工作。中国专家组在以下方面为该标准的制定作出了实质性贡献：-低温制热工况的测试方法建议：基于中国北方寒冷地区大量实际运行数据，提出了-20℃及以下极端低温工况的测试可行性方案和除霜循环评价方法；-变容量机组测试方法的完善：依托中国变频热泵产业的丰富技术积累，率先提出了多转速档位的分段测试插值计算框架；-水侧污垢系数和流量波动的容差建议：基于中国工程应用中的实测数据，为水侧测试条件允差范围的确定提供了实证依据。此外，CRAA还承担了该标准在中国的翻译、宣贯和培训组织工作，为我国企业理解和实施新标准提供了有力支持。六、标准实施的意义与影响6.1推动全球热泵产业技术升级ISO19967-2:2024的发布为全球空气-水热泵制造商提供了统一的技术评价准则。制造商在设计研发阶段即可参照标准要求的测试工况和性能指标进行产品优化，避免了针对不同目标市场分别开展测试的开发成本。对于具备领先技术优势的企业，统一标准也有助于其在全球范围内展示产品的能效竞争力。6.2促进国际贸易便利化在标准发布之前，空气-水热泵产品进入不同国家和地区市场需分别满足各自的性能测试标准和认证要求，重复测试导致的周期和费用成本约占产品认证总成本的30%-40%。ISO19967-2:2024作为国际通用的性能测试标准，为各国采信互认提供了共同的技术语言。可以预见，随着该标准在世界范围内被广泛采纳，热泵产品的贸易壁垒将得到显著降低。6.3支撑建筑碳中和目标实现建筑运行碳排放占全球能源相关碳排放的近30%，其中供暖和空调占比超过一半。空气-水热泵的高效电气化替代是建筑脱碳的关键路径。统一的能效评价标准不仅有助于市场筛选高效产品，还能为建筑能耗预测模型和电网需求响应提供更加准确的设备性能数据。6.4为后续标准修订奠定基础ISO19967-2:2024在设计之初即预留了与可再生能源集成（如光伏直驱热泵）、智能电网交互（如需求响应模式）、低GWP制冷剂应用等新技术的接口。未来，随着新型工质和安全标准（如IEC60335-2-40）的配套升级，该标准的适用边界和技术要求将持续完善。七、结论与展望ISO19967-2:2024《空气-水热泵性能试验和额定值第2部分：空间加热和/或空间冷却》的发布，是国际热泵标准化进程中具有里程碑意义的重要事件。该标准以其系统完整的技术框架、科学严谨的试验方法和前瞻性的技术视野，为全球空气-水热泵产品的性能评价提供了统一的技术基准。从技术维度审视，该标准在测试工况覆盖广度、部分负荷评价深度、变容量适配能力和不确定度管理等方面均实现了重要突破；从产业维度观察，标准将有力地引导热泵产品能效水平的持续提升，推动行业从价格竞争转向能效竞争；从政策维度分析，标准的实施将为各国能效法规、绿色采购指南和碳排放核算体系提供可靠的技术支撑。展望未来，随着全球碳中和进程的深入推进，空气-水热泵技术将持续向着高效率、低排放、智能化的方向演进。ISO19967-2的下一阶段修订预计将进一步融合物联网在线监测数据、人工智能优化运行策略和新型环保工质适配性评价等前沿内容。我们期待并相信，这一国际标准将持续焕发旺盛的生命力，在全球能源转型和气候行动中发挥不可替代的技术基石作用。参考文献[1]ISO19967-2:2024,Airtowaterheatpumps—Testingandratingforperformance—Part2:Spaceheatingand/orspacecooling[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2024.[2]ISO19967-1:2016,Airtowaterheatpumps—Testingandratingforperformance—Part1:Hotwaterunits[S].Geneva:ISO,2016.[3]IEA.Renewables2023:Analysisandforecastto2028[R].Paris:InternationalEnergyAgency,2023.[4]EuropeanCommission.Regulation(EU)No813/2013onecodesignrequirementsforspaceheatersandcombinationh