最近國(guó)內(nèi)兩大空調(diào)廠家就空調(diào)能效等級(jí)問(wèn)題的交鋒受到了廣泛關(guān)注，那么在消費(fèi)者要求越來(lái)越高和競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境下，生產(chǎn)企業(yè)又如何保證自己產(chǎn)品能效等級(jí)達(dá)標(biāo)呢,，本文將講解功率計(jì)在空調(diào)能效等級(jí)驗(yàn)證測(cè)試的解決方案,。
隨著人們生活逐漸奔小康，空調(diào)使用越來(lái)越普及,，用戶在選購(gòu)空調(diào)時(shí)對(duì)產(chǎn)品的耗電量越發(fā)關(guān)注，如何選擇一款既低耗電又環(huán)保的產(chǎn)品越發(fā)重要。同時(shí)廠家如何保證自家出廠產(chǎn)品質(zhì)量合格,，符合自標(biāo)的中國(guó)能效標(biāo)識(shí)也是不容忽視的。
一,、中國(guó)能效標(biāo)識(shí)和待機(jī)功耗的測(cè)試關(guān)系
1.什么是中國(guó)能效標(biāo)識(shí)
能效標(biāo)識(shí)也就是能源效率標(biāo)識(shí),，是附在產(chǎn)品或產(chǎn)品最小包裝物上的一種信息標(biāo)簽，用于表示用能產(chǎn)品能源效率等級(jí),、能源消耗量指標(biāo),。目的是為用戶和消費(fèi)者的購(gòu)買決策提供必要的信息，能夠引導(dǎo)和幫助消費(fèi)者選擇高能效節(jié)能產(chǎn)品,。
圖1五級(jí)標(biāo)準(zhǔn)能效標(biāo)識(shí)
圖2三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)能效標(biāo)識(shí)
2.中國(guó)能效標(biāo)識(shí)等級(jí)
通常會(huì)在空調(diào)表面貼有一張長(zhǎng)方形的白底藍(lán)框的貼紙,，紙頭上寫著中國(guó)能效標(biāo)識(shí)。能效標(biāo)識(shí)上單獨(dú)標(biāo)出是幾級(jí)能效,，就說(shuō)明該款空調(diào)屬于哪個(gè)等級(jí)的產(chǎn)品,。空調(diào)能效等級(jí)是空調(diào)能效高低差別的一種劃分能效等級(jí)方法,。從2014年10月1日起,，五級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的SEER老標(biāo)識(shí)的變頻空調(diào)不允許在市場(chǎng)上流通銷售。新的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)APF能效標(biāo)準(zhǔn)在目前的ISO國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定中,，已被列為評(píng)價(jià)定速空調(diào)和變頻空調(diào)的指標(biāo),。兩種標(biāo)準(zhǔn)的最直觀區(qū)別是從空調(diào)機(jī)身上粘貼的能效標(biāo)識(shí)上識(shí)別。
《GB 12021.3-2004 房間空調(diào)調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級(jí)》舊標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)能效標(biāo)識(shí)劃分5個(gè)等級(jí)：
l等級(jí)1表示產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,，最節(jié)電,，即耗能最低；
l等級(jí)2表示比較節(jié)電,；
l等級(jí)3表示產(chǎn)品的能源效率為我國(guó)市場(chǎng)的平均水平,；
l等級(jí)4表示產(chǎn)品能源效率低于市場(chǎng)平均水平；
l等級(jí)5是市場(chǎng)準(zhǔn)入指標(biāo),，低于該等級(jí)要求的產(chǎn)品不允許生產(chǎn)和銷售,。
表1舊標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)能效等級(jí)
《GB 12021.3-2010 房間空調(diào)調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級(jí)》新標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)能效標(biāo)識(shí)劃分3個(gè)等級(jí)：
l等級(jí)1比老標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)1能耗更低,；
l等級(jí)2相當(dāng)于舊標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)1,；
l等級(jí)3相當(dāng)于舊標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)2。
表2新標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)能效等級(jí)
3.中國(guó)能效標(biāo)識(shí)分級(jí)的能效比
能效比主要是指是在額定工況和規(guī)定條件下,，空調(diào)進(jìn)行制冷運(yùn)行時(shí)實(shí)際制冷量與實(shí)際輸入功率之比,。即制冷能效比EER和制熱能效比COP。數(shù)值越大意味著同等制冷氣量,，消耗的功率越小越省電,。通俗講，空調(diào)能效就是同樣多的電所產(chǎn)生的冷氣/暖氣有多少,，能效越高的空調(diào)越省電,。所有，空調(diào)能效比是衡量空調(diào)性能優(yōu)劣的重要指標(biāo),。
制冷量：空調(diào)主機(jī)實(shí)際制冷量,。
輸入功率：空調(diào)主機(jī)實(shí)際輸入功率（耗電量）。
制冷量=C×M×ΔT=4.2×103 J/kg℃×M×（T回-T供）
M=Q×h=D×1h=1000Ckg
ΔT=（T回-T供）=(B-A)℃
該數(shù)值的大小反映出不同空調(diào)器產(chǎn)品的節(jié)能情況,。能效比數(shù)值越大,，表明該產(chǎn)品使用時(shí)所需要消耗的電功率就越小，則在單位時(shí)間內(nèi),，該空調(diào)器產(chǎn)品的耗電量也就相對(duì)越少,，如表 3所示,。
表 3能效等級(jí)說(shuō)明
一般節(jié)能,，價(jià)格相對(duì)低
在能效比計(jì)算的過(guò)程中，空調(diào)實(shí)際輸入功率的測(cè)試尤其重要,，目前大部分廠家在家電行業(yè)功率測(cè)量的首選還是功率計(jì),，既能夠完成對(duì)電壓、電流,、功率,、能耗等基本功能的測(cè)試，又可以對(duì)輸入端電壓、電流進(jìn)行諧波等初步分析和檢測(cè),。
二,、變頻空調(diào)家電測(cè)試的測(cè)試方案
越來(lái)越多的空調(diào)采用變頻技術(shù)，核心組件變頻器主要有整流,、濾波,、逆變、制動(dòng),、驅(qū)動(dòng)及檢測(cè)單元組成,，變頻器靠?jī)?nèi)部的IGBT開(kāi)斷來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率；由于變頻器本身的整流逆變器會(huì)產(chǎn)生諧波,，影響電網(wǎng),。而且由于變頻的應(yīng)用導(dǎo)致空調(diào)運(yùn)行過(guò)程中，工作電流大范圍變化,，電流從幾十安到幾毫安,。那么，到底什么樣的測(cè)量?jī)x器才能滿足變頻空調(diào)的測(cè)試測(cè)量要求呢,？
圖3APFC變頻器電壓電流波形圖
圖4普通變頻器電壓電流波形圖
1.測(cè)試難點(diǎn)
l采用交流變頻技術(shù)的空調(diào)核心組件變頻器,，變頻器是電網(wǎng)中的非線性負(fù)載，變頻空調(diào)運(yùn)行時(shí),，會(huì)產(chǎn)生豐富的高頻諧波分量,；普通的功率測(cè)量?jī)x器因帶寬限制，采樣率不夠,，高頻成分可能測(cè)試不出,，測(cè)量的數(shù)值會(huì)偏低、波形不是真實(shí)波形,。
l一般的功率測(cè)量?jī)x器在積分模式下不支持自動(dòng)量程設(shè)置,，無(wú)法滿足對(duì)變頻空調(diào)功率的準(zhǔn)確測(cè)量。
2.解決方案
那應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)以上測(cè)量難點(diǎn)呢,？在家電的檢測(cè)認(rèn)證機(jī)構(gòu),，高精度的功率計(jì)已成為不可或缺的測(cè)量利器。致遠(yuǎn)電子PA310功率計(jì)以下特性,，為變頻家電功耗測(cè)試,、諧波測(cè)量等提供了可靠的解決方案。
l基本功率精度可達(dá)0.1%,，500Ks/s采樣率,，300kHz帶寬，能夠高精度測(cè)量畸變波形中豐富的高次諧波,；
l標(biāo)配同步測(cè)量諧波（高達(dá)50次）與總諧波失真（THD）符合IEC61000-4-7諧波測(cè)量標(biāo)準(zhǔn),，能夠解決目前變頻空調(diào)行業(yè)因諧波引發(fā)的測(cè)試不精準(zhǔn)情況,；
l采用全新的設(shè)計(jì)架構(gòu)，在低功耗測(cè)量方面進(jìn)行多項(xiàng)優(yōu)化,。在積分模式下能自動(dòng)切換量程,，其最小測(cè)量電流低至25μA，能夠測(cè)量低至5mW的功耗,，符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（IEC62301,、能源之星等）的測(cè)試；
l配合本身對(duì)功耗和諧波的測(cè)試功能,，利用可達(dá)100ms的快速數(shù)據(jù)更新周期能夠完美實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻空調(diào)輸入端的功率測(cè)試,；
l豐富的通信接口，免費(fèi)標(biāo)配的PAM上位機(jī)軟件,，可實(shí)時(shí)獲取數(shù)據(jù),、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、查看波形等,。
圖5 300kHz準(zhǔn)確捕獲高頻信號(hào)
三,、待機(jī)功耗測(cè)量注意事項(xiàng)
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試空調(diào)電機(jī)功耗時(shí)，只有設(shè)置合適的參數(shù),、正確的接線才能獲得真實(shí)的待機(jī)功耗數(shù)據(jù),。
1.預(yù)熱
高精度測(cè)量?jī)x器使用前一般需要預(yù)熱，設(shè)備的預(yù)熱是為了儀器內(nèi)部電子器件達(dá)到熱穩(wěn)定平衡以降低測(cè)量誤差,；因電路中的電容電感等達(dá)到穩(wěn)態(tài),，需要一定的時(shí)間，功率計(jì)建議至少開(kāi)機(jī)30分鐘,。
2.儀器正確設(shè)置
l量程選擇：結(jié)合被測(cè)信號(hào),，電壓/電流選擇合適量程，建議量程選擇接近并大于測(cè)量值,；選購(gòu)傳感器時(shí),，最好選擇量程與被測(cè)電流最大值接近的型號(hào)，否則不但無(wú)法測(cè)量小電流,，而且會(huì)增加量程誤差（所有傳感器都有測(cè)量盲區(qū),，即低于某個(gè)數(shù)值之后測(cè)量不到數(shù)據(jù)，一般是最大測(cè)試值的5%或10%）,；
l選購(gòu)傳感器的輸出和儀器的輸入相匹配：傳感器二次側(cè)電流輸出值不能低于儀器最小輸入有效值,；
l更新率設(shè)置：保證更新率時(shí)間大于被測(cè)信號(hào)10個(gè)周期，例如,，電壓輸入頻率50Hz,，建議更新周期選擇200ms以上,；
l需要選擇合適的同步源,，當(dāng)被測(cè)對(duì)象是變頻空調(diào)輸入端,，其電流波形的畸變相比電壓波形較大時(shí)，請(qǐng)選擇電壓信號(hào)作為同步源,；
l當(dāng)基波頻率小于等于200Hz時(shí),，建議打開(kāi)頻率濾波器；
l需要結(jié)合實(shí)際測(cè)量,，在測(cè)量小電流信號(hào)時(shí),，特別是1mA以下電流信號(hào)，建議開(kāi)啟線路濾波器,。
3.選擇合適接線方式
l內(nèi)外接影響：測(cè)試負(fù)載接線方式有電流表內(nèi)接和外接兩種,，測(cè)試大電流，選擇電流表外接,，測(cè)試小電流,，電流表外接。
l雜散電容影響：電流測(cè)量接入點(diǎn)位于電位較低端（如零線）,，可以降低雜散電容對(duì)測(cè)量電路的影響,。
l測(cè)量線選擇：雜散不規(guī)則接線時(shí)，測(cè)量環(huán)路中產(chǎn)生不能抵消的噪聲電壓,，測(cè)量接線建議選擇同軸電纜或屏蔽雙絞線,。