ICS23.020.30CCSJ7421IDB21/T4148—2025前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 4符號(hào)和單位 5綜合能耗指標(biāo)的組成和計(jì)算方法 25.1綜合能耗指標(biāo)的組成 25.2傳熱與流動(dòng)功耗當(dāng)量的計(jì)算方法 35.3生命周期碳排放當(dāng)量計(jì)算 45.4材料成本當(dāng)量 45.5綜合能耗計(jì)算方法 56綜合能耗等級(jí)劃分 5附錄A（規(guī)范性）傳熱與流動(dòng)功耗當(dāng)量有關(guān)量計(jì)算式 6附錄B（規(guī)范性）生命周期碳排放當(dāng)量計(jì)算方法 7DB21/T4148—2025本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由遼寧省市場(chǎng)監(jiān)督管理局提出并歸口。本文件起草單位：沈陽(yáng)化工大學(xué)、沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)輔機(jī)成套工程有限公司、遼寧省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、沈陽(yáng)中聚特種設(shè)備檢驗(yàn)有限公司。本文件主要起草人：金志浩、杜寶春、王尚峰、陳東初、車帥、龔斌、高躍、穆林、許洪娟、王林、李雅俠、宋延麗、劉鵬、趙柄冀、王雨、張玉輝、毛薦、袁銘澤、孫巖、左紀(jì)澤、楊明靜、戴正霄、任永燦、周尊闊、蘇明興、張子揚(yáng)、田志強(qiáng)、李雨宸、劉心源、方明星、林星宇、王馨怡、王立超、劉佳銘、孫超。本文件發(fā)布實(shí)施后，任何單位和個(gè)人如有問題和意見建議，均可通過來電、來函等方式進(jìn)行反饋，有關(guān)單位將及時(shí)答復(fù)并認(rèn)真處理，根據(jù)實(shí)際情況依法進(jìn)行評(píng)估及復(fù)審。024-96315-1-3215。文件起草單位和聯(lián)系電話：沈陽(yáng)化工大學(xué)（沈陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)十一號(hào)街）DB21/T4148—20251壓縮機(jī)用換熱設(shè)備能耗評(píng)價(jià)本文件規(guī)定了壓縮機(jī)用換熱設(shè)備的能耗評(píng)價(jià)的基本方法和能耗分級(jí)。本文件適用于設(shè)計(jì)壓力不超過35MPa的，換熱介質(zhì)為氣和水的壓縮機(jī)用熱交換設(shè)備。其他換熱介質(zhì)的換熱設(shè)備能耗評(píng)價(jià)方法和能耗分級(jí)可參照本文件。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T24040環(huán)境管理生命周期評(píng)價(jià)原則與框架GB/T27698.2熱交換器及傳熱元件性能測(cè)試方法第2部分：熱交換器3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T24040和GB/T27698.2界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1傳熱與流動(dòng)功耗當(dāng)量heattransferandflowpowerconsumptionequivalent考慮換熱設(shè)備傳熱與流動(dòng)功耗的關(guān)系，定義為流動(dòng)壓差的0.304次冪與能效評(píng)價(jià)計(jì)算工況總傳熱系數(shù)的比值。3.2生命周期碳排放當(dāng)量lifecyclecarbonemissionsequivalent在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，按照能耗清單數(shù)據(jù)計(jì)算的單位重量換熱設(shè)備排放的二氧化碳總量。3.3材料成本當(dāng)量materialcostequivalent換熱設(shè)備材料成本總值與同等重量的該設(shè)備敏感材料價(jià)格的比值。4符號(hào)和單位下列符號(hào)和單位適用于本文件。表1符號(hào)和單位A傳熱面積m2B干預(yù)矩陣（排放矩陣）/CECI綜合能耗指標(biāo)/D技術(shù)矩陣（資源消耗矩陣）/ECI傳熱與流動(dòng)功耗當(dāng)量/歐拉數(shù)無(wú)因次量DB21/T4148—20252表1（續(xù)）HCO生命周期碳足跡當(dāng)量/努塞爾數(shù)無(wú)因次量P過程矩陣（每個(gè)單元過程組成的矩陣）/PH材料成本當(dāng)量/雷諾數(shù)無(wú)因次量Sc冷流體流通面積m2Sh熱流體流通面積m2換熱設(shè)備中第i個(gè)的價(jià)格元/千克cpc冷流體定壓比熱容J/(kg.°C)cph熱流體定壓比熱容J/(kg.°C)cQ345R材料為Q345R的單價(jià)元/千克e比例因子（技術(shù)矩陣與最終結(jié)果的需求系數(shù)）/f最終需求向量（LCA的功能單位）/能效評(píng)價(jià)計(jì)算工況總傳熱系數(shù)W/(m2.°C)kexp測(cè)試總傳熱系數(shù)W/(m2.°C)冷流體體積流量m3/s熱流體體積流量m3/sqmc冷流體質(zhì)量流量kg/sqmh熱流體質(zhì)量流量kg/stc1冷流體入口溫度℃tc2冷流體出口溫度℃th1熱流體入口溫度℃th2熱流體出口溫度℃uc冷流體速度m/suh熱流體速度m/s換熱設(shè)備中第i個(gè)組件的重量kgΔt1大溫差端的流體溫差℃小溫差端的流體溫差℃Δtm對(duì)數(shù)平均溫差℃熱平衡相對(duì)誤差%ΔpkPaΔph,cal能效評(píng)價(jià)計(jì)算工況熱流體壓降kPa冷流體熱流量W熱流體熱流量W5綜合能耗指標(biāo)的組成和計(jì)算方法5.1綜合能耗指標(biāo)的組成壓縮機(jī)用換熱設(shè)備綜合能耗指標(biāo)由傳熱與流動(dòng)功耗當(dāng)量、生命周期碳排放當(dāng)量和材料成本當(dāng)量三部分組成。DB21/T4148—202535.2傳熱與流動(dòng)功耗當(dāng)量的計(jì)算方法5.2.1測(cè)量過程和儀表要求傳熱與流動(dòng)功耗采用測(cè)量的方式，對(duì)于測(cè)量過程與參數(shù)有如下規(guī)定：a）測(cè)量所用儀器儀表需檢定合格且在有效期范圍內(nèi)，壓力測(cè)量的儀器、儀表精度不得低于0.2級(jí)，溫度測(cè)量?jī)x表的允差值不超過±0.5℃,流量測(cè)量的儀器、儀表精度等級(jí)不得低于1.0級(jí)；b）冷熱流體的流速范圍按照GB/T27698.2中液-液無(wú)相變性能測(cè)試的相關(guān)要求進(jìn)行，也可根據(jù)用戶需求和設(shè)備特征協(xié)商確定測(cè)試流速與壓力；c）測(cè)量項(xiàng)目包括冷、熱流體流量，冷、熱流體進(jìn)出口溫度，冷、熱流體進(jìn)出口壓力。5.2.2測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)介質(zhì)采用氣-水系統(tǒng)測(cè)量，其中殼程為水（熱流體管程為空氣（冷流體）。如圖1所示。圖1測(cè)量系統(tǒng)圖5.2.3測(cè)量方法5.2.3.1測(cè)量前應(yīng)檢查測(cè)被測(cè)換熱設(shè)備、管線以及測(cè)量?jī)x表的可靠性；5.2.3.2測(cè)量開始前運(yùn)行后，應(yīng)及時(shí)排凈測(cè)試樣機(jī)殼程內(nèi)的氣體，使測(cè)試樣機(jī)在完全充滿測(cè)試流體的條件下，并保證測(cè)試流體的雷諾數(shù)達(dá)到1000；5.2.3.3在標(biāo)準(zhǔn)工況下穩(wěn)定運(yùn)行30min后，宜按以下要求進(jìn)行測(cè)試：a）兩側(cè)流體雷諾數(shù)保持相同，在為10-3000范圍內(nèi)等雷諾數(shù)間隔變化，測(cè)量工況點(diǎn)不少于6個(gè)；b）固定一側(cè)（熱側(cè)或冷側(cè)）流體的雷諾數(shù)為1000，另一側(cè)流體的雷諾數(shù)在10-3000等間隔變化，測(cè)試工況點(diǎn)不少于6個(gè)；c)每個(gè)測(cè)試工況需穩(wěn)定5min以上，且熱平衡相對(duì)誤差不大于5%時(shí)采集數(shù)據(jù)；DB21/T4148—20254d）每個(gè)測(cè)試工況至少重復(fù)測(cè)量3次，兩次測(cè)量間隔應(yīng)不少于5min并記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，每個(gè)測(cè)試工況的測(cè)量結(jié)果取測(cè)量數(shù)據(jù)的平均值。5.2.4傳熱與流動(dòng)功耗的計(jì)算方法按照附錄A有關(guān)量計(jì)算式，計(jì)算熱交換器傳熱性能，并確定如下內(nèi)容：a）不同流速u下總傳熱系數(shù)kexp的測(cè)試曲線；b）在同一坐標(biāo)系中，作出不同溫度下，總傳熱系數(shù)kexp與流速u的關(guān)系曲線。5.2.5熱交換器流動(dòng)阻力計(jì)算根據(jù)熱交換器壓降測(cè)試數(shù)據(jù)，確定如下內(nèi)容：a）不同流速u下壓力降Δp的測(cè)試曲線；b）在同一坐標(biāo)系下，作出不同定性溫度下，壓力降Δp與流速u的關(guān)系曲線。5.2.6總傳熱系數(shù)和壓降的計(jì)算根據(jù)5.2.3、5.2.4和5.2.5得出的測(cè)試數(shù)據(jù)和測(cè)試曲線，確定熱流體的定性溫度為20℃,熱流體流速為1m/s時(shí)根據(jù)所建立的Nu的準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式、流動(dòng)通道的水力直徑及其熱導(dǎo)率，通過獲得的Re計(jì)算出總傳熱系數(shù)kcal，通過獲得的Re和Eu的準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式計(jì)算冷、熱側(cè)壓力降Δph,cal。5.2.7傳熱與流動(dòng)功耗當(dāng)量計(jì)算公式壓縮機(jī)用熱交換設(shè)備的能效值的物理意義是消耗一定流動(dòng)壓降下所獲得的傳熱能力，按式（1）計(jì)5.3生命周期碳排放當(dāng)量計(jì)算5.3.1壓縮機(jī)用換熱器的清單分析。壓縮機(jī)用換熱設(shè)備生命周期的碳足跡當(dāng)量計(jì)算按照GB/T24040的要求進(jìn)行，以壓縮機(jī)用換熱設(shè)備為研究的系統(tǒng)邊界，分析系統(tǒng)邊界上的輸入和輸出，對(duì)系統(tǒng)邊界確定的各個(gè)過程，即從原材料生產(chǎn)、加工、零部件生產(chǎn)制造、運(yùn)輸、運(yùn)行使用、維修直至報(bào)廢回收等數(shù)據(jù)清單進(jìn)行收集和整理，主要包括材料清單、質(zhì)量占比、能耗清單等數(shù)據(jù)。同時(shí)需要不斷對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、確認(rèn)、合并、修改，從而確定與單元進(jìn)程、功能單位、系統(tǒng)邊界相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。5.3.2壓縮機(jī)用換熱器的環(huán)境影響分析。對(duì)清單分析過程中各個(gè)階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的量化計(jì)算過程，即計(jì)算出產(chǎn)品系統(tǒng)邊界內(nèi)的資源和能源消耗值、環(huán)境影響值，其中主要包括：分類、特征化、標(biāo)準(zhǔn)化、歸一化、量化和加權(quán)。5.3.3壓縮機(jī)用換熱設(shè)備生命周期碳足跡當(dāng)量計(jì)算方法見附錄B。5.4材料成本當(dāng)量壓縮機(jī)用換熱設(shè)備的材料成本當(dāng)量按式（2）計(jì)算：DB21/T4148—202555.5綜合能耗計(jì)算方法壓縮機(jī)用換熱設(shè)備的綜合能耗按式（3）計(jì)算：6綜合能耗等級(jí)劃分根據(jù)壓縮機(jī)用換熱設(shè)備能耗水平分布，能耗等級(jí)分為3級(jí)，見表2。表2能耗等級(jí)<0.31DB21/T4148—20256（規(guī)范性）傳熱與流動(dòng)功耗當(dāng)量有關(guān)量計(jì)算式表A.1給出傳熱與流動(dòng)功耗當(dāng)量計(jì)算有關(guān)量的計(jì)算式。表A.1有關(guān)量計(jì)算式序號(hào)計(jì)算公式1冷流體流速uc=qvc/Sc2熱流體流速=qvhSh3冷流體熱流量4熱流體熱流量hh1-th2)5熱平衡相對(duì)誤差6對(duì)數(shù)平均溫差7測(cè)試總傳熱系數(shù)Φm)DB21/T4148—20257（規(guī)范性）生命周期碳排放當(dāng)量計(jì)算方法建立過程矩陣分P1、P2、P3、Pi，代表建立i個(gè)單元過程的矩陣（可根據(jù)實(shí)際情況界定P的過程范圍并確定i的數(shù)值，此處以i=4為例說明）。D為技術(shù)矩陣，代表資源消耗情況，矩陣中的每一個(gè)元素代表單元過程輸出量（輸入為負(fù)數(shù)）。其中d11、d21、d31、d41代表P1過程全部的輸出量，d12、d22、d32、d42代表P2過程全部的輸出量，d13、d23、d33、d43代表P3過程全部的輸出量，d14、d24、d34、d44代表P4過程全部的輸出量。P1、P2、P3、P4過程的碳排放為CO2(1)、CO2(2)、CO2(3)、CO2(4)。B為干預(yù)矩陣，代表過程中的碳排放，f為最終需求向量代表LCA的功能單位S為比例因子，代表技術(shù)矩陣與最終結(jié)果的需求系數(shù)，Pi可表示為：對(duì)于生產(chǎn)過程P1、P2、P3、P4可建立如下分析矩陣：生產(chǎn)1臺(tái)換熱器的需求向量為：f=(0001)T...........................................................（B.3）則通過線性變換可將技術(shù)矩陣D中的單元過程得到最終需求向量fi，設(shè)ei,為其組成向量的度量因子，上述各量滿足如下關(guān)系：可將B.4簡(jiǎn)化為：Ds=f.................