中央空调的能效比（EER/COP）是衡量其节能性能的核心指标，而气候环境试验通过模拟不同地域的温度、湿度等工况，测试能效比在实际场景中的变化规律。建立科学的测试标准，是确保试验结果准确、可比，支撑产品性能评估与市场监管的基础。本文围绕中央空调气候环境试验的能效比变化测试标准展开，详细解析其核心内容与执行要点。

测试标准的适用范围与术语定义

本标准适用于以蒸汽压缩循环为制冷（制热）方式的中央空调机组，涵盖蒸汽压缩循环冷水（热泵）机组（GB/T 19409）、多联式空调（热泵）机组（GB/T 18837）、单元式空气调节机（GB/T 17758）等常见类型。对于特殊用途的中央空调，如医用恒温恒湿空调、军工级抗恶劣环境空调，因使用场景的特殊性，本标准不适用，需参考专用测试标准。

气候环境参数是试验中模拟的外部与内部环境物理量，核心包括室外侧干球温度（反映空气的冷热程度，单位：℃）、室外侧湿球温度（反映空气的湿度与换热能力，单位：℃），以及室内侧干球温度（室内空气的基准温度）、室内侧相对湿度（室内空气的潮湿程度，单位：%RH）。这些参数需严格对应目标气候区的实际工况。

能效比是中央空调能量转换效率的量化指标：制冷能效比（EER）为机组在制冷工况下的制冷量（单位：W）与输入电功率（单位：W）的比值（EER=制冷量/输入功率）；制热性能系数（COP）为制热工况下的制热量（单位：W）与输入电功率（单位：W）的比值（COP=制热量/输入功率）。两者的区别在于适用工况（制冷/制热）与计算参数（制冷量/制热量）的不同。

试验工况是指试验中设定的机组稳定运行状态，包括设计工况（机组额定能力对应的标准工况，如多联机的制冷设计工况为室外35℃、室内27℃）、部分负荷工况（机组运行在非额定负荷下的工况，如负荷率50%、75%），以及动态工况（模拟气候参数随时间变化的工况，如室外温度从28℃渐变至35℃）。不同工况的测试共同构成能效比变化的完整曲线。

气候环境参数的设定要求

试验中室外侧气候参数需依据GB/T 18837《多联式空调（热泵）机组》或GB/T 19409《蒸汽压缩循环冷水（热泵）机组 性能测试方法》中的气候区划分设定。我国气候区分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区、温和地区五大类，每类地区的夏季/冬季设计工况均有明确规定——例如夏热冬冷地区夏季室外设计干球温度35℃、湿球温度28℃，冬季室外设计干球温度-7℃、相对湿度70%；夏热冬暖地区夏季室外设计干球温度34℃、湿球温度27℃，冬季室外设计干球温度7℃、相对湿度60%。

室内侧参数需模拟用户的实际使用环境，制冷工况通常设定为干球27℃、湿球19℃（对应室内舒适温度与湿度），制热工况设定为干球20℃、相对湿度50%。部分负荷工况下，室内侧参数需保持稳定（波动≤0.5℃/±2%RH），仅通过调节室外侧温度或室内侧负荷（如关闭部分末端）实现负荷率变化。

动态气候环境试验中，室外温度的变化需符合实际气象规律：渐变工况的温度变化速率通常不超过1℃/10min（如从25℃升至35℃需100min）；突变工况的温度变化幅度不超过5℃（如从30℃骤升至35℃），以模拟极端天气下的能效比响应。

湿度参数的设定需与温度协同：夏季工况中，湿球温度需对应干球温度下的饱和湿度（如35℃干球温度对应的饱和湿球温度约28℃）；冬季工况中，相对湿度需反映地域的干燥程度（如严寒地区冬季相对湿度约60%）。

能效比变化的测试工况覆盖

能效比变化测试需覆盖机组的全负荷范围，包括设计工况（100%负荷）与部分负荷工况（通常为25%、50%、75%负荷）。部分负荷工况的设定需通过两种方式实现：

一、调节室内侧负荷（如降低风机风速、减少末端数量），二、调整室外侧温度（如降低室外温度以降低机组负荷），确保机组稳定运行在目标负荷率下（负荷率偏差≤5%）。

对于变频中央空调，需额外测试“变频率工况”——即机组在不同压缩机频率下的能效比变化（如频率从30Hz升至60Hz）。此时，室外侧温度保持设计工况，通过调节变频器输出频率改变压缩机转速，记录每5Hz对应的能效比数据。

动态工况测试需模拟“一天的温度变化”：例如从早晨的25℃（8:00）升至中午的35℃（12:00），再降至傍晚的28℃（18:00），记录每个整点的能效比数据，分析其随时间的变化趋势。

低温制热工况（如室外-15℃）与高温制冷工况（如室外40℃）需作为“极端工况”补充测试，以验证机组在极限环境下的能效表现——例如严寒地区的中央空调，需测试室外-15℃时的COP值，确保制热性能满足用户需求。

试验条件的控制要求

试验需在符合GB/T 7725《房间空气调节器》要求的环境舱中进行。环境舱的核心要求包括：温度控制精度±0.5℃（舱内任意两点的温度差≤1℃）、湿度控制精度±2%RH（相对湿度偏差≤3%）、舱体保温性能（漏热率≤5%），以确保试验环境的稳定性。

室外侧空气流速需模拟实际使用中的通风条件，通常设定为2.5m/s±0.5m/s（对应自然风或建筑通风的风速）。若机组自带室外风机，需关闭风机，由环境舱的送风机提供稳定风速，避免风机自身散热影响试验结果。

机组在正式测试前需进行“预运行”：预运行时间不少于2小时，或监测压缩机排气温度——待排气温度稳定（变化≤1℃/10min）、输入电流稳定（波动≤2%）后，方可开始测试。预运行的目的是让机组的换热器、压缩机等部件达到热平衡，避免启动阶段的 transient 数据（如高功率、低制冷量）影响平均值。

电源条件需符合GB/T 12325《电能质量 供电电压偏差》要求：电源电压波动≤±1%（如220V电源的电压范围217.8V~222.2V）、频率波动≤±0.5Hz（如50Hz电源的频率范围49.5Hz~50.5Hz）。测试前需用功率分析仪检测电源质量，确保输入功率的测量准确。

能效比的计算方法与数据处理

瞬时能效比（EERt/COPt）是某一时刻的能效值，计算公式为：EERt=Qct/Pt（Qct为瞬时制冷量，Pt为瞬时输入功率）；COPt=Qht/Pt（Qht为瞬时制热量）。瞬时值需通过高精度仪器实时采集（如涡旋流量计测制冷量、功率分析仪测输入功率）。

平均能效比（EERavg/COPavg）是稳定运行阶段的能效值，需选取机组稳定运行30min的时间段（如预运行后第2~2.5小时），计算该时间段内瞬时值的算术平均值：EERavg=（EERt1+EERt2+…+EERtn）/n（n为采集次数）。稳定运行的判断标准是：制冷量波动≤2%、输入功率波动≤3%、温度波动≤0.5℃。

数据采集的参数需包括：室外侧干球/湿球温度、室内侧干球/相对湿度、机组制冷量/制热量、输入功率、压缩机频率（变频机组）。采集频率需不低于1次/min，动态工况下需提高至0.5次/min，确保捕捉到能效比的细微变化。

异常数据需按规则剔除：若某一瞬时值偏离平均值超过5%（如EERavg=3.5，EERt=3.7），需检查该时刻的试验条件（如温度是否波动、功率仪是否干扰）——若为试验误差，需剔除该数据并重新计算平均值；若为机组自身波动（如压缩机启停），需延长稳定运行时间至60min，覆盖波动周期。

不同气候区的能效比修正规则

当试验工况与目标气候区的设计工况存在差异时，需通过“修正系数”调整能效比结果，确保不同地区的试验结果具有可比性。修正的核心逻辑是：温度、湿度等参数会影响机组的换热器效率与压缩机功耗，需将试验工况的能效比转换为目标工况的能效比。

修正系数由标准规定，主要包括温度修正系数与湿度修正系数：温度修正系数——室外温度每升高1℃，EER降低0.02W/W（制冷工况），COP降低0.03W/W（制热工况）；湿度修正系数——室外湿球温度每升高1℃，EER降低0.01W/W（制冷工况），湿度对制热工况的影响可忽略（冬季空气干燥，湿度对换热的影响小）。

修正的计算方法以夏热冬冷地区为例：某机组在试验工况（室外34℃、27℃湿球）下的EER=3.5，目标气候区的设计工况为35℃、28℃湿球，则温度修正量=（35-34）×(-0.02)=-0.02，湿度修正量=（28-27）×(-0.01)=-0.01，修正后的EER=3.5-0.02-0.01=3.47。

修正结果需在试验报告中明确标注，作为产品性能标签的依据——例如某空调的“夏热冬冷地区能效比”需标注修正后的EER值，而非试验工况的原始值。

试验结果的重复性与再现性要求

重复性是指同一实验室、同一设备、同一操作人员，在相同试验条件下，对同一机组进行两次平行试验的结果偏差。标准要求重复性相对偏差≤2%（即|EER1-EER2|/[(EER1+EER2)/2] ≤2%）。例如两次试验的EER分别为3.5与3.6，相对偏差=|3.5-3.6|/3.55≈2.8%，超过要求，需重新试验。

再现性是指不同实验室、不同设备、不同操作人员，对同一机组进行试验的结果偏差。标准要求再现性相对偏差≤5%（即|EERa-EERb|/[(EERa+EERb)/2] ≤5%）。再现性的目的是确保不同实验室的测试结果具有可比性，支撑市场监管（如节能认证）。

若偏差超过要求，需从三方面排查：

一、试验条件（如环境舱温度是否一致、电源是否稳定），二、机组状态（如制冷剂充注量是否相同、换热器是否清洁），三、操作流程（如预运行时间是否一致、数据采集频率是否相同）。排查后需重新进行两次平行试验，直至偏差符合要求。

试验报告需包含完整的信息：试验工况（气候参数、负荷率）、数据采集记录（温度、湿度、功率、冷热量）、能效比计算过程（瞬时值、平均值）、修正结果、重复性/再现性验证结果。报告需加盖实验室公章，作为产品认证或市场监管的依据。

标准执行中的常见问题与解决

环境舱温度波动大是常见问题，主要原因是温度传感器未定期校准（每季度需校准一次）或舱体密封性能下降（如密封胶条老化）。解决方法：定期用标准温度计校准环境舱的传感器，检查舱体的门封、通风口，更换老化的密封材料，确保温度控制精度符合±0.5℃的要求。

预运行时间不足会导致启动阶段的高功率数据被计入平均值，影响能效比结果。例如某机组预运行1小时后开始测试，此时压缩机排气温度仍在上升（变化2℃/10min），输入功率偏高（比稳定状态高10%）。解决方法：将预运行时间延长至3小时，或监测压缩机的排气温度——待排气温度稳定（变化≤1℃/10min）后再开始测试。

数据采集频率不够会遗漏能效比的变化趋势，例如动态工况下1次/min的频率无法捕捉到温度突变时的EER下降（如室外温度从30℃骤升至35℃，EER从3.5降至3.3仅需5min）。解决方法：将采集频率提高至0.5次/min，或使用具有“事件触发”功能的数据记录仪，当温度变化超过1℃时自动增加采集频率。

制冷剂充注量异常会导致能效比偏差——充注量过多会增加压缩机功耗，充注量过少会降低制冷量。解决方法：测试前需检查机组的制冷剂充注量（用电子称称量或压力 gauge 检测），确保符合厂家的规定值（如R32制冷剂的充注量为1.5kg/台）。若充注量异常，需重新抽真空并充注制冷剂，再进行试验。