ISO 15042:2011
(Main)Multiple split-system air-conditioners and air-to-air heat pumps — Testing and rating for performance
Multiple split-system air-conditioners and air-to-air heat pumps — Testing and rating for performance
ISO 15042:2011 establishes performance testing and rating criteria for factory-made residential, commercial and industrial, electrically-driven, mechanical-compression, air-cooled air-conditioners and air-to-air heat pumps, described as basic multi-split systems, modular multi-split systems and modular heat recovery multi-split systems. These multi-split systems include air-to-air systems with non-ducted and/or ducted indoor units with integral fans and indoor units supplied without fans. ISO 15042:2011 is limited to single and multiple circuit split-systems which utilize one or more compressors with no more than two steps of control of the outdoor unit. It is also limited to split-systems with a single refrigeration circuit which utilize one or more variable-speed compressors or alternative compressor combinations for varying the capacity of the system by three or more steps. These split-systems are designed to operate with a combination of one or more outdoor units and two or more indoor units designed for individual operation, and such modular systems that are capable of transferring recovered heat from one or more indoor units to other units in the same system.
Climatiseurs et pompes à chaleur air/air multi-split — Essais et détermination des caractéristiques de performance
L'ISO 15042:2011 établit les critères d'essais et de caractérisation de performances des climatiseurs et pompes à chaleur assemblés en usine, destinés aux usages résidentiel, commercial et industriel, à compresseur entraîné par moteur électrique, définis comme systèmes multi-split de base, systèmes multi-split modulaires et systèmes multi-split modulaires à récupération de chaleur. Ces systèmes multi-split comprennent les systèmes air/air et eau/air avec unités intérieures raccordées ou non à des conduits avec ventilateurs incorporés. L'ISO 15042:2011 se limite aux systèmes multi-split à circuit unique ou multiple utilisant un ou plusieurs compresseurs avec au plus deux paliers de régulation de l'unité extérieure. L'ISO 15042:2011 s'applique également aux systèmes multi-split à circuit de réfrigération unique utilisant un ou plusieurs compresseurs à vitesse variable ou des combinaisons de compresseurs en alternance permettant de faire varier la puissance du système sur trois paliers ou plus. Ces systèmes multi-split sont conçus pour fonctionner en combinaison avec une ou plusieurs unités extérieures et au moins deux unités intérieures conçues pour fonctionner individuellement, ainsi qu'avec de tels systèmes modulaires permettant de transférer de la chaleur récupérée sur une ou plusieurs unités intérieures à d'autres unités du même système.
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Relations
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15042
First edition
2011-11-01
Multiple split-system air-conditioners and
air-to-air heat pumps — Testing and
rating for performance
Climatiseurs et pompes à chaleur air/air multi-split — Essais et
détermination des caractéristiques de performance
Reference number
ISO 15042:2011(E)
©
ISO 2011
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ISO 15042:2011(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 15042:2011(E)
Contents Page
Foreword . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols . 4
5 Airflow setting . 7
5.1 General . 7
5.2 Airflow setting for ducted indoor units . 7
5.3 ESP for rating . 8
5.4 Airflow setting for non-ducted indoor units measured by air-enthalpy method . 10
5.5 Outdoor airflow . 10
5.6 Unit supplied without indoor fan . 10
6 Cooling tests . 10
6.1 Cooling capacity test . 10
6.2 Maximum cooling performance test . 13
6.3 Minimum cooling test . 14
6.4 Freeze-up drip test (applies to non-ducted multi-splits) . 15
6.5 Condensate control test and enclosure sweat test . 16
7 Heating tests . 18
7.1 Heating capacity tests . 18
7.2 Maximum heating performance test . 23
7.3 Minimum heating performance test . 24
7.4 Automatic defrost test . 25
8 Heat recovery test . 26
8.1 Heat recovery capacity ratings . 26
9 Test methods and uncertainties of measurement . 26
9.1 Test methods . 26
9.2 Uncertainty of measurement . 27
9.3 Test tolerances for the capacity tests . 28
9.4 Test tolerances for performance tests . 29
10 Test results . 29
10.1 Capacity calculations . 29
10.2 Data to be recorded . 31
10.3 Test report . 33
11 Marking provisions . 34
11.1 Nameplate requirements. 34
11.2 Nameplate information . 34
11.3 Additional information . 34
12 Publication of ratings . 34
12.1 Standard ratings . 34
12.2 Other ratings . 34
Annex A (normative) Airflow settings for ducted units . 35
Annex B (normative) Test requirements . 39
Annex C (informative) Airflow measurement . 45
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ISO 15042:2011(E)
Annex D (normative) Calorimeter test method .51
Annex E (normative) Indoor air enthalpy test method .60
Annex F (informative) Part-load capacity tests and determination of energy efficiency ratios and
coefficients of performance .66
Annex G (informative) Individual indoor unit capacity tests .67
Annex H (normative) Heat recovery test method .69
Annex I (informative) Compressor calibration test method .70
Annex J (informative) Refrigerant enthalpy test method .73
Annex K (informative) Outdoor air enthalpy test method .75
Annex L (informative) Indoor calorimeter confirmative test method .78
Annex M (informative) Outdoor calorimeter confirmative test method .80
Annex N (informative) Balanced-type calorimeter confirmative test method .82
Annex O (informative) Cooling condensate measurements .83
Annex P (normative) Supplemental requirements when rating fan-less (coil only) type units .84
Annex Q (informative) Pictorial examples of the heating capacity test procedures given in 7.1 .87
Bibliography .94
iv © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 15042:2011(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15042 was prepared by Technical Committee ISO/TC 86, Refrigeration and air-conditioning,
Subcommittee SC 6, Testing and rating of air-conditioners and heat pumps.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15042:2011(E)
Multiple split-system air-conditioners and air-to-air heat
pumps — Testing and rating for performance
1 Scope
This International Standard establishes performance testing and rating criteria for factory-made residential,
commercial and industrial, electrically driven, mechanical-compression, air-cooled air-conditioners and air-to-
air heat pumps, described as basic multi-split systems, modular multi-split systems and modular heat recovery
multi-split systems. These multi-split systems include air-to-air systems with non-ducted and/or ducted indoor
units with integral fans and indoor units supplied without fans.
This International Standard is limited to single- and multiple-circuit split-systems which utilize one or more
compressors with no more than two steps of control of the outdoor unit. It is also limited to split-systems with a
single refrigeration circuit which utilize one or more variable-speed compressors or alternative compressor
combinations for varying the capacity of the system by three or more steps. These split-systems are designed
to operate with a combination of one or more outdoor units and two or more indoor units designed for
individual operation, and such modular systems that are capable of transferring recovered heat from one or
more indoor units to other units in the same system.
The requirements of testing and rating contained in this International Standard are based on the use of
matched assemblies.
This International Standard is not applicable to the testing and rating of:
a) water-cooled or water source equipment;
b) mobile (single-duct) units having a condenser exhaust duct;
c) individual assemblies not constituting a complete refrigeration system;
d) equipment using the absorption refrigeration cycle.
This International Standard does not cover the determination of either seasonal efficiencies or seasonal
part-load performances which can be required in some countries because they provide a better indication of
efficiency under actual operating conditions.
NOTE Throughout this International Standard, the terms “equipment” and “systems” mean “multi-split
air-conditioners” and/or “multi-split heat pumps”.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
1)
ISO 817, Refrigerants — Designation and safety classification
1) To be published. (Revision of ISO 817:2005.)
© ISO 2011 – All rights reserved 1
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ISO 15042:2011(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following definitions apply.
3.1
standard air
3
dry air at 20 °C and at a standard barometric pressure of 101,325 kPa, having a mass density of 1 204 kg/m
3.2
full capacity
capacity of the system when all indoor units and outdoor units are operated in the same mode
3.3
latent cooling capacity
room dehumidifying capacity
amount of latent heat that the equipment can remove from the conditioned space in a defined interval of time
NOTE Latent cooling capacity and room dehumidifying capacity are expressed in units of watts.
3.4
part-load capacity
capacity of the system when the capacity ratio is less than 1
3.5
capacity ratio
ratio of the total stated cooling capacity of all operating indoor units to the stated cooling capacity of the
outdoor unit at the rating conditions
3.6
heating capacity
amount of heat that the equipment can add to the conditioned space (but not including supplementary heat) in
a defined interval of time
NOTE Heating capacity is expressed in units of watts.
3.7
sensible cooling capacity
amount of sensible heat that the equipment can remove from the conditioned space in a defined interval of
time
NOTE Sensible cooling capacity is expressed in units of watts.
3.8
total cooling capacity
amount of sensible and latent heat that the equipment can remove from the conditioned space in a defined
interval of time
NOTE Total cooling capacity is expressed in units of watts.
3.9
energy efficiency ratio
EER
ratio of the total cooling capacity to the effective power input to the device at any given set of rating conditions
NOTE Where the EER is stated without an indication of units, it is understood that it is derived from watts/watts.
2 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 15042:2011(E)
3.10
coefficient of performance
COP
ratio of the heating capacity to the effective power input to the device at any given set of rating conditions
NOTE Where the COP is stated without an indication of units, it is understood that it is derived from watts/watts.
3.11
heat recovery efficiency
HRE
ratio of the total capacity of the system (heating and cooling capacity) to the effective power when operating in
the heat recovery mode
NOTE Where HRE is stated without an indication of units, it is understood that it is derived from watts/watts.
3.12
air-conditioner
an encased assembly or assemblies designed primarily to provide free or ducted delivery of conditioned air to
an enclosed space room or zone (conditioned space)
NOTE It can be either single-package or split-system and comprises a primary source of refrigeration for cooling and
dehumidification. It can also include means for heating other than a heat pump, as well as means for circulating, cleaning,
humidifying, ventilating or exhausting air. Such equipment can be provided in more than one assembly, the separated
assemblies (split-systems) of which are intended to be used together.
3.13
heat pump
an encased assembly or assemblies designed primarily to provide free or ducted delivery of conditioned air to
an enclosed space, room or zone (conditioned space) and includes a prime source of refrigeration for heating
NOTE It can be constructed to remove heat from the conditioned space and discharge it to a heat sink if cooling and
dehumidification are desired from the same equipment. It can also include means for circulating, cleaning, humidifying,
ventilating or exhausting air. Such equipment can be provided in more than one assembly, the separated assemblies
(split-systems) of which are intended to be used together.
3.14
basic multi-split system
a split-system air-conditioner or heat pump incorporating a single refrigerant circuit with one or more
compressors, multiple evaporators (indoor units) designed for individual operation, and one outdoor unit
NOTE The system has no more than two steps of control and is capable of operating either as an air-conditioner or
as a heat pump. Alternatively, a system having a variable speed compressor and a fixed combination of indoor units
specified by the manufacturer can also be considered a basic multi-split system.
3.15
multiple-circuit multi-split system
a split-system air-conditioner or heat pump incorporating multiple refrigerant circuits, two or more compressors,
multiple evaporators (indoor units) and an integrated heat exchanger in a single outdoor unit
NOTE The system has no more than two steps of control and is capable of operating either as an air-conditioner or
as a heat pump.
3.16
modular multi-split system
a split-system air-conditioner or heat pump incorporating a single refrigerant circuit, at least one variable
speed compressor or an alternative compressor combination for varying the capacity of the system by three or
more steps, multiple indoor units, each of which can be individually controlled, and one or more outdoor units
NOTE The system is capable of operating either as an air-conditioner or as a heat pump
© ISO 2011 – All rights reserved 3
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ISO 15042:2011(E)
3.17
modular heat recovery multi-split system
split-system air-conditioner or heat pump incorporating a single refrigerant circuit, at least one variable-speed
compressor or an alternate compressor combination for varying the capacity of the system by three or more
steps, multiple evaporators (indoor units, each capable of being individually controlled), and one or more
condensers (outdoor units)
NOTE This system is capable of operating as a heat pump where recovered heat from the indoor units operating in
the cooling mode can be transferred to one or more other indoor units operating in the heating mode. Heat recovery can
be achieved by a gas/liquid separator or a third line in the refrigeration circuit.
3.18
effective power input
P
E
average electrical power input to the equipment obtained from
the power input for operation of the compressor(s),
the power input to electric heating devices used only for defrosting,
the power input to all control and safety devices of the equipment, and
the power input for operation of all fans, whether provided with the equipment or not
NOTE Effective power input is expressed in units of watts.
3.19
total power input
P
t
average electrical power input to the equipment as measured during the test
NOTE Total power input is expressed in units of watts
3.20
full-load operation
operation with the equipment and controls configured for the maximum continuous duty refrigeration capacity
specified by the manufacturer and allowed by the unit controls
NOTE Unless otherwise regulated by the automatic controls of the equipment, all indoor units and compressors are
functioning during full-load operations.
4 Symbols
Symbol Description Unit
A coefficient, heat leakage J/s °C
l
2
A nozzle area m
n
pressure ratio —
C nozzle discharge coefficient —
d
c concentration of oil —
o
c specific heat of moist air J/kg °C
pa
c specific heat of moist air entering indoor side J/kg °C
pa1
c specific heat of moist air leaving indoor side J/kg °C
pa2
4 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 15042:2011(E)
Symbol Description Unit
c specific heat of water J/kg °C
pw
D equivalent diameter mm
e
D nozzle throat diameter mm
n
D diameter of circular ducts, inlet mm
i
D diameter of circular ducts, outlet mm
o
D outside diameter of refrigerant tube mm
t
h specific enthalpy of air entering indoor side J/kg of dry air
a1
h specific enthalpy of air leaving indoor side J/kg of dry air
a2
h specific enthalpy of air entering outdoor side J/kg of dry air
a3
h specific enthalpy of air leaving outdoor side J/kg of dry air
a4
h specific enthalpy of refrigerant liquid entering the expansion device J/kg
f1
h specific enthalpy of refrigerant liquid leaving condenser J/kg
f2
h specific enthalpy of refrigerant vapour entering compressor J/kg
g1
h specific enthalpy of refrigerant vapour leaving condenser J/kg
g2
h specific enthalpy of fluid leaving calorimeter evaporator J/kg
k2
h specific enthalpy of refrigerant entering indoor side J/kg
r1
h specific enthalpy of refrigerant leaving indoor side J/kg
r2
h specific enthalpy of water or steam supplied to indoor-side compartment J/kg
w1
h specific enthalpy of condensed moisture leaving indoor-side compartment J/kg
w2
h specific enthalpy of condensate removed by air-treating coil in the outdoor-side J/kg
w3
compartment of the reconditioning equipment
h specific enthalpy of the water supplied to the outdoor-side compartment J/kg
w4
h specific enthalpy of, respectively, the condensed water (in the case of test J/kg
w5
condition, high) and the frost (in the case of test conditions low or extra-low) in
the test unit
K latent heat of vaporization of water (2 500,4 J/g at 0 °C) J/kg
1
L length of duct m
d
L length to external static pressure measuring point m
m
In natural logarithm —
m mass of cylinder and bleeder assembly, empty g
1
m mass of cylinder and bleeder assembly with sample g
3
m mass of cylinder and bleeder assembly with oil from sample g
5
estimated indoor fan static efficiency —
fan,i
estimated indoor motor efficiency —
mot,i
p barometric pressure kPa
a
p compartment equalization pressure kPa
c
p external static pressure (ESP) kPa
e
p internal static pressure drop of the indoor coil cabinet assembly measured from Pa
isc
cooling capacity test
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ISO 15042:2011(E)
Symbol Description Unit
p measured external static pressure kPa
m
p pressure at the nozzle throat kPa abs
n
p velocity pressure at nozzle throat or static pressure difference across nozzle Pa
v
Re Reynolds number —
2
µ kinematic viscosity of air m /s
heat removed from indoor-side compartment W
ci
heat removed by cooling coil in the outdoor-side compartment W
c
heat leakage into indoor-side compartment through partition separating indoor W
lp
side from outdoor side
heat leakage into indoor-side compartment through walls, floor and ceiling W
li
heat leakage out of outdoor-side compartment through walls, floor and ceiling W
lo
line heat loss in interconnecting tubing W
L
heat input to calorimeter evaporator W
e
latent cooling capacity (dehumidifying) W
d
latent cooling capacity (indoor-side data) W
lci
sensible cooling capacity W
sc
sensible cooling capacity (indoor-side data) W
sci
heating capacity (indoor-side compartment) W
hi
heating capacity (outdoor-side compartment) W
ho
total cooling capacity (indoor-side data) W
tci
total cooling capacity (outdoor-side data) W
tco
total heating capacity (indoor-side data) W
thi
total heating capacity (outdoor-side data) W
tho
P estimated fan power to circulate indoor air W
fan
P power input (indoor-side data) W
i
P other power input to the indoor-side compartment (e.g. illumination, electrical and W
ic
thermal power input to the compensating device, heat balance of the
humidification device)
P sum of all total power input to the outdoor-side compartment, not including power W
oc
to the equipment under test
P effective power input to the equipment W
E
P power input to compressor W
K
P total power input to equipment W
t
q air mass flow rate kg/s
m
3
q measured outdoor air volume flow m /s
V,o
q refrigerant flow rate kg/s
r
q refrigerant and oil mixture flow rate kg/s
ro
3
q standard flow rate m /s
s
3
q air-volume flow rate m /s
V
6 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 15042:2011(E)
Symbol Description Unit
3
q indoor air-volume flow rate m /s
V,i
q condenser water flow rate kg/s
w
q rate at which water vapour is condensed by the equipment g/s
wc
q water mass flow supplied to the outside compartment for maintaining the test kg/s
m,w
conditions
t temperature, ambient °C
a
t temperature of air entering indoor side, dry bulb °C
a1
t temperature of air leaving indoor side, dry bulb °C
a2
t temperature of air entering outdoor side, dry bulb °C
a3
t temperature of air leaving indoor side, dry bulb °C
a4
t temperature of surface of calorimeter condenser °C
c
t temperature of water entering calorimeter °C
w1
t temperature of water leaving calorimeter °C
w2
v velocity of air at nozzle m/s
n
3
V specific volume of dry air portion of mixture at nozzle m /kg
n
3
V specific volume of air at nozzle m /kg of
n
air-water
vapour mixture
W specific humidity of air entering indoor side kg/kg of dry air
i1
W specific humidity of air leaving indoor side kg/kg of dry air
i2
W specific humidity at nozzle inlet kg/kg of dry air
n
W water vapour (rate) condensed by the equipment g/s
r
X mass ratio, refrigerant to refrigerant-oil mixture —
r
Y expansion factor —
5 Airflow setting
5.1 General
This International Standard specifies airflow settings for ducted and non-ducted units and units supplied
without a fan.
Ducted indoor units rated less than 8 kW and intended to operate at an external static pressure of less than
25 Pa shall be tested as non-ducted units.
5.2 Airflow setting for ducted indoor units
5.2.1 General
The airflow rate shall be specified by the manufacturer. This flow rate shall be for full-load cooling and be
3
expressed in cubic metres per second (m /s) of standard air conditions, as defined in 3.1, and correspond to a
non-operating compressor.
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ISO 15042:2011(E)
5.2.2 Airflow setting procedure for ducted indoor units
The airflow rate setting shall be made when only the fan is operating, at an ambient temperature between
20 °C and 30 °C and a relative humidity between 30 % and 70 %. The airflow settings of the units shall be in
accordance with Annex A.
The rated airflow rate given by the manufacturer shall be set and the resulting external static pressure, p ,
e
(ESP) measured. The measured ESP shall be larger than the ESP for rating, defined in Table 1. If the unit has
an adjustable speed, it shall be adjusted to the lowest speed that provides at least the ESP for rating.
5.3 ESP for rating
5.3.1 If the rated ESP specified by the manufacturer is greater than or equal to the minimum value given in
Table 1, the specified rated ESP is used as the ESP for rating.
5.3.2 If the rated ESP specified by the manufacturer is less than the minimum value given in Table 1, and
larger than or equal to the 80 % of the maximum ESP, the specified rated ESP is used as the ESP for rating.
The maximum ESP may either be specified by the manufacturer or identified from fan curves provided by the
manufacturer.
5.3.3 If the rated ESP specified by the manufacturer is less than the minimum value given in Table 1 and
less than 80 % of the maximum ESP, the value of Table 1 or 80 % of the maximum ESP, whichever is smaller,
is used as the ESP for rating.
5.3.4 If the rated ESP is not specified by the manufacturer, the value of Table 1 or 80 % of the maximum
ESP, whichever is smaller, is used as the ESP for rating.
5.3.5 The process of selecting the ESP for rating is shown in Figure 1.
If the determined ESP for rating is less than 25 Pa, the unit can be considered a non-ducted indoor unit.
8 © ISO 2011 – All rights reserved
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I
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15042
Première édition
2011-11-01
Climatiseurs et pompes à chaleur air/air
multi-split — Essais et détermination des
caractéristiques de performance
Multiple split-system air-conditioners and air-to-air heat pumps —
Testing and rating for performance
Numéro de référence
ISO 15042:2011(F)
©
ISO 2011
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ISO 15042:2011(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2011
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ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2011 – Tous droits réservés
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ISO 15042:2011(F)
Sommaire Page
Avant-propos . v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles . 5
5 Réglage du débit d'air . 8
5.1 Généralités . 8
5.2 Réglage du débit d'air pour les unités intérieures raccordées . 8
5.3 Caractérisation par ESP. 8
5.4 Réglage du débit d'air pour les unités intérieures non raccordées par la méthode
enthalpique sur l'air. 10
5.5 Débit d'air extérieur . 10
5.6 Appareil sans ventilateur intérieur . 10
6 Essais en mode réfrigération . 11
6.1 Essais de détermination de la puissance frigorifique . 11
6.2 Essai de fonctionnement maximal en mode réfrigération . 13
6.3 Essai de fonctionnement minimal en mode réfrigération . 14
6.4 Essai de ruissellement dû au givrage (s'applique aux systèmes multi-split non raccordés) . 16
6.5 Essai de contrôle des condensats et de condensation sur l'enveloppe . 17
7 Essais en mode chauffage . 18
7.1 Essai de puissance calorifique . 18
7.2 Essai de performance maximale en mode chauffage . 23
7.3 Essai de fonctionnement minimal en mode chauffage . 24
7.4 Essai de dégivrage automatique . 26
8 Essai de récupération de chaleur . 26
8.1 Détermination de la puissance de récupération de chaleur . 26
9 Méthodes d'essai et incertitudes de mesure . 27
9.1 Méthodes d'essai . 27
9.2 Incertitude de mesure . 28
9.3 Tolérances d'essai pour les essais de puissance . 29
9.4 Tolérances d'essai pour les essais de performance . 30
10 Résultats d'essai . 31
10.1 Calculs de puissance . 31
10.2 Données à enregistrer . 32
10.3 Rapport d'essai . 36
11 Marquage . 36
11.1 Caractéristiques requises pour la plaque signalétique . 36
11.2 Indications à porter sur la plaque signalétique . 36
11.3 Information complémentaires . 37
12 Annonce des valeurs nominales . 37
12.1 Valeurs normalisées . 37
12.2 Autres valeurs de puissances . 37
Annexe A (normative) Réglages de débits d'air pour les éléments raccordés . 38
Annexe B (normative) Exigences d'essai . 43
Annexe C (informative) Mesurage des débits d'air . 49
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ISO 15042:2011(F)
Annexe D (normative) Méthode d'essai calorimétrique .55
Annexe E (normative) Méthode d'essai enthalpique sur l'air intérieur .64
Annexe F (informative) Essais de puissance à charge partielle, détermination des rapports de
l'efficacité énergétique et des coefficients de performance .70
Annexe G (informative) Essais de puissance d'une unité individuelle intérieure .72
Annexe H (normative) Méthode d'essai de récupération de chaleur .74
Annexe I (informative) Méthode d'essai d'étalonnage de compresseur .75
Annexe J (informative) Méthode d'essai enthalpique sur le fluide frigorigène .78
Annexe K (informative) Méthode d'essai enthalpique sur l'air extérieur .80
Annexe L (informative) Méthode d'essai de confirmation au calorimètre intérieur .83
Annexe M (informative) Méthode d'essai de confirmation au calorimètre extérieur .85
Annexe N (informative) Méthode d'essai de confirmation au calorimètre à ambiances équilibrées .87
Annexe O (informative) Mesurages de condensats frigorifiques .88
Annexe P (normative) Exigences supplémentaires pour les unités sans ventilateur (simple
échangeur) .89
Annexe Q (informative) Exemples illustrés de modes opératoires pour essai de détermination de
puissance calorifique selon 7.1 .92
Bibliographie .99
iv © ISO 2011 – Tous droits réservés
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ISO 15042:2011(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 15042 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 86, Froid et climatisation, sous-comité SC 6,
Essai et étalonnage des climatiseurs et pompes à chaleur.
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NORME INTERNATIONALE ISO 15042:2011(F)
Climatiseurs et pompes à chaleur air/air multi-split — Essais et
détermination des caractéristiques de performance
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale établit les critères d'essais et de caractérisation de performances des
climatiseurs et pompes à chaleur assemblés en usine, destinés aux usages résidentiel, commercial et
industriel, à compresseur entraîné par moteur électrique, définis comme systèmes multi-split de base,
systèmes multi-split modulaires et systèmes multi-split modulaires à récupération de chaleur. Ces systèmes
multi-split comprennent les systèmes air/air et eau/air avec unités intérieures raccordées ou non à des
conduits avec ventilateurs incorporés.
La présente Norme internationale se limite aux systèmes multi-split à circuit unique ou multiple utilisant un ou
plusieurs compresseurs avec au plus deux paliers de régulation de l'unité extérieure. Elle s'applique
également aux systèmes multi-split à circuit de réfrigération unique utilisant un ou plusieurs compresseurs à
vitesse variable ou des combinaisons de compresseurs en alternance permettant de faire varier la puissance
du système sur trois paliers ou plus. Ces systèmes multi-split sont conçus pour fonctionner en combinaison
avec une ou plusieurs unités extérieures et au moins deux unités intérieures conçues pour fonctionner
individuellement, ainsi qu'avec des systèmes modulaires permettant de transférer de la chaleur récupérée sur
une ou plusieurs unités intérieures à d'autres unités du même système.
Les exigences d'essai et de détermination des caractéristiques contenues dans la présente Norme
internationale sont fondées sur l'utilisation d'ensembles appariés.
La présente Norme internationale n'est applicable ni aux essais ni à la caractérisation des
a) appareils à base d'eau ou refroidis par eau,
b) unités mobiles (à conduit unique) ayant un condenseur à conduit d'évacuation,
c) appareils individuels ne constituant pas un système de réfrigération complet, et
d) appareils utilisant le cycle de réfrigération d'absorption.
La présente Norme internationale ne concerne pas la détermination de rendements saisonniers ou de
performances à charge partielle, qui peuvent être exigés dans certains pays car ils fournissent une meilleure
indication de l'efficacité dans des conditions réelles de fonctionnement.
NOTE Dans les articles qui suivent, les termes «appareil» et «système» sont employés pour désigner les
climatiseurs multi-split et/ou pompes à chaleur multi-split.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière référence du
document s'applique (y compris les éventuels amendements).
1)
ISO 817, Fluides frigorigènes — Désignation et classification de sûreté
1) À publier. (Révision de l'ISO 817:2005.)
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ISO 15042:2011(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
air normal
air sec à 20,0 °C et à la pression atmosphérique de référence de 101,325 kPa, ayant une masse volumique
3
de 1 204 kg/m
3.2
pleine puissance
puissance du système lorsque toutes les unités intérieures et extérieures fonctionnent sur le même mode
3.3
puissance frigorifique latente
capacité de déshumidification de la pièce
quantité de chaleur latente que l'appareil peut soustraire de l'espace à traiter pendant un intervalle de temps
défini
NOTE La puissance frigorifique latente et la capacité de déshumidification de la pièce sont exprimées en watts.
3.4
puissance à charge partielle
puissance du système lorsque le rapport de puissance est inférieur à 1
3.5
rapport de puissance
rapport de la puissance frigorifique totale de toutes les unités intérieures en fonctionnement à la puissance
frigorifique de l'unité extérieure aux conditions d'essai
3.6
puissance calorifique
quantité de chaleur que l'appareil peut ajouter à l'espace à traiter (mais sans inclure de chaleur
supplémentaire) pendant un intervalle de temps défini
NOTE La puissance calorifique est exprimée en watts.
3.7
puissance frigorifique sensible
quantité de chaleur sensible que l'appareil peut soustraire de l'espace à traiter pendant un intervalle de temps
défini
NOTE La puissance frigorifique sensible est exprimée en watts.
3.8
puissance frigorifique totale
quantité de chaleur sensible et latente que l'appareil peut soustraire de l'espace à traiter pendant un intervalle
de temps défini
NOTE La puissance frigorifique totale est exprimée en watts.
3.9
efficacité frigorifique
EER
rapport de la puissance frigorifique totale à la puissance absorbée effective pour tout ensemble donné de
conditions d'essai
NOTE Lorsque l'EER est donnée sans indication d'unités, il faut comprendre qu'il s'agit de watts par watt.
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ISO 15042:2011(F)
3.10
coefficient de performance
COP
rapport de la puissance de chauffage à la puissance absorbée effective fournie au dispositif pour tout
ensemble donné de conditions d'essai
NOTE Lorsque le COP est donné sans indication d'unités, il faut comprendre qu'il s'agit de watts par watt.
3.11
efficacité de récupération de chaleur
HRE
rapport de la puissance totale du système (puissance calorifique et frigorifique) à la puissance absorbée
effective lors du fonctionnement en mode récupération de chaleur
NOTE Lorsque la HRE est donnée sans indication d'unités, il faut comprendre qu'il s'agit de watts par watt.
3.12
climatiseur
ensemble constitué d'un ou de plusieurs éléments capotés, principalement conçu pour fournir de l'air
conditionné à un espace, une salle ou une zone fermés (espace à traiter)
NOTE Il peut s'agir d'un appareil monobloc ou à deux blocs comprenant une source principale de froid pour le
refroidissement et la déshumidification. L'appareil peut également comprendre des dispositifs assurant le chauffage autres
qu'une pompe à chaleur, ainsi que des dispositifs assurant la circulation, la filtration, l'humidification, la ventilation et
l'extraction de l'air. Un tel appareil peut être constitué de plusieurs éléments, ces éléments (blocs) étant destinés à être
utilisés ensemble.
3.13
pompe à chaleur
ensemble constitué d'un ou de plusieurs éléments capotés, principalement conçu pour fournir de l'air
conditionné à un espace, une salle ou une zone fermés (espace à traiter) et qui comprend une source
primaire de froid pour le chauffage
NOTE L'appareil peut être conçu pour prélever la chaleur de l'espace à traiter et la rejeter dans une source de froid
lorsque le refroidissement et la déshumidification sont demandés par le même appareil. Il peut également comprendre des
dispositifs assurant la circulation, la filtration, l'humidification, la ventilation et l'extraction de l'air. Un tel appareil peut être
constitué de plusieurs éléments, ces éléments (blocs) étant destinés à être utilisés ensemble.
3.14
système multi-split de base
climatiseur ou pompe à chaleur multi-split comprenant un seul circuit de réfrigérant avec un ou plusieurs
compresseurs, plusieurs évaporateurs (unités intérieures) conçus pour un fonctionnement individuel, et une
seule unité extérieure
NOTE Le système ne comporte pas plus de deux paliers de régulation et peut fonctionner soit en climatiseur soit en
pompe à chaleur. Alternativement, un système comprenant un compresseur à vitesse variable et une combinaison définie
d'unités, spécifiée par le fabricant, peut aussi être considéré comme un système multi-split de base.
3.15
système multi-split à circuit multiple
climatiseur ou pompe à chaleur multi-split comprenant plusieurs circuits de réfrigérant, au moins deux
compresseurs à une seule vitesse, plusieurs évaporateurs (unités intérieures), et un échangeur extérieur
intégré dans une unité extérieure unique
NOTE Le système ne comporte pas plus de deux paliers de régulation et peut fonctionner soit en climatiseur soit en
pompe à chaleur.
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ISO 15042:2011(F)
3.16
système multi-split modulaire
climatiseur ou pompe à chaleur multi-split comprenant un seul circuit de réfrigérant, au moins un compresseur
à vitesse variable ou une combinaison de compresseurs en alternance pour faire varier la puissance du
système sur au moins trois paliers, plusieurs unités intérieures dotées chacune d'une commande individuelle,
et une ou plusieurs unités extérieures
NOTE Le système peut fonctionner soit en climatiseur soit en pompe à chaleur.
3.17
système multi-split modulaire à récupération de chaleur
climatiseur ou pompe à chaleur multi-split comprenant un seul circuit de réfrigérant, au moins un compresseur
à vitesse variable ou une combinaison de compresseurs en alternance pour faire varier la puissance du
système sur au moins trois paliers, plusieurs évaporateurs (unités intérieures dotées chacune d'une
commande individuelle), et un ou plusieurs condenseurs (unités extérieures)
NOTE Ce système peut fonctionner en pompe à chaleur lorsque de la chaleur récupérée sur les unités intérieures
fonctionnant en mode réfrigération peut être transférée à une ou plusieurs unités intérieures fonctionnant en mode
chauffage. Cela peut être obtenu au moyen d'un séparateur gaz/liquide ou d'une troisième canalisation dans le circuit de
réfrigérant.
3.18
puissance absorbée effective
P
E
puissance électrique moyenne absorbée par l'appareil et composée de
la puissance absorbée pour le fonctionnement du compresseur,
la puissance absorbée par les dispositifs de chauffage électrique utilisés uniquement pour le dégivrage,
la puissance absorbée par tous les dispositifs de commande et de sécurité de l'appareil, et
la puissance absorbée pour le fonctionnement de tous les ventilateurs, qu'ils soient fournis ou non avec
l'appareil
NOTE La puissance absorbée effective est exprimée en watts.
3.19
puissance absorbée totale
P
t
puissance électrique moyenne absorbée par l'appareil comme mesurée lors de l'essai
NOTE La puissance absorbée totale est exprimée en watts
3.20
marche à pleine charge
opération lors de laquelle les équipements et les contrôles sont configurés au maximum de la capacité
frigorifique continue spécifiée par le fabricant et autorisée par les unités de contrôle
NOTE Toutes les unités et compresseurs d'intérieur fonctionnent pendant la marche à pleine charge, à moins qu'ils
ne soient régulés ailleurs par les contrôles automatiques de l'appareil.
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ISO 15042:2011(F)
4 Symboles
Symbole Description Unités
A coefficient de déperdition de chaleur J/s°C
l
2
A aire de la tuyère m
n
rapport de pression ―
C coefficient de décharge de la tuyère ―
d
c concentration en huile —
o
c capacité thermique massique de l'air humide J/kg°C
pa
c capacité thermique massique de l'air humide entrant côté extérieur J/kg°C
pa1
c capacité thermique massique de l'air humide sortant côté intérieur J/kg°C
pa2
c capacité thermique massique de l'eau J/kg°C
pw
D diamètre équivalent mm
e
D diamètre du col de la tuyère mm
n
D diamètre de la canalisation, entrée mm
i
D diamètre de la canalisation, sortie mm
o
D diamètre extérieur de la canalisation de fluide frigorigène mm
t
h enthalpie massique de l'air entrant côté intérieur J/kg d'air sec
a1
h enthalpie massique de l'air sortant côté intérieur J/kg d'air sec
a2
h enthalpie massique de l'air entrant côté extérieur J/kg d'air sec
a3
h enthalpie massique de l'air sortant côté extérieur J/kg d'air sec
a4
h enthalpie massique du liquide frigorigène entrant dans le dispositif J/kg
f1
d'expansion
h enthalpie massique du liquide frigorigène sortant du condenseur J/kg
f2
h enthalpie massique de la vapeur frigorigène entrant dans le compresseur J/kg
g1
h enthalpie massique de la vapeur frigorigène entrant dans le condenseur J/kg
g2
h enthalpie massique de la vapeur frigorigène sortant de l'évaporateur du J/kg
k2
calorimètre
h enthalpie massique du fluide frigorigène entrant côté intérieur J/kg
r1
h enthalpie massique du fluide frigorigène sortant côté intérieur J/kg
r2
h enthalpie massique de l'eau ou de la vapeur fournie à l'enceinte côté intérieur J/kg
w1
h enthalpie massique de l'eau condensée quittant l'enceinte côté intérieur J/kg
w2
h enthalpie massique des condensats évacués par l'échangeur de traitement J/kg
w3
d'air dans le dispositif de reconditionnement de l'enceinte côté extérieur
h enthalpie massique de l'eau fournie à l'enceinte côté extérieur J/kg
w4
h enthalpie massique de l'eau condensée (dans le cas de la condition d'essai J/kg
w5
haute) et du givre (dans le cas des conditions d'essai basse ou extra-basse),
respectivement dans l'élément en essai
K chaleur latente d'évaporation de l'eau (2 500,4 J/g à 0 °C) J/g
1
L longueur de la canalisation m
d
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ISO 15042:2011(F)
Symbole Description Unités
L longueur au point de mesure de la pression statique extérieure m
m
ln logarithme naturel —
m masse de l'ensemble cylindre et circuit d'évacuation, vide g
1
m masse de l'ensemble cylindre et circuit d'évacuation, avec l'échantillon g
3
m masse de l'ensemble cylindre et circuit d'évacuation, avec l'huile de g
5
l'échantillon
efficacité statique estimée d'un ventilateur à l'intérieur —
fan,i
efficacité estimée d'un moteur à l'intérieur —
mot,i
p pression atmosphérique kPa
a
p pression d'égalisation de la cellule kPa
c
p pression statique extérieure (ESP) kPa
e
p chute de pression statique interne de l'assemblage de la bobine à l'intérieur Pa
isc
du cabinet mesurée à partir de l'essai de capacité en mode réfrigération
p pression statique extérieure mesurée kPa
m
p pression au col de la tuyère kPa abs
n
p pression de vitesse au col de la tuyère ou différence de pression statique à Pa
v
travers la tuyère
Re nombre de Reynolds —
2
µ viscosité cinématique de l'air m /s
chaleur extraite dans l'enceinte intérieure W
ci
chaleur extraite par l'échangeur de refroidissement dans l'enceinte côté W
c
extérieur
fuite thermique vers l'enceinte côté intérieur à travers la paroi séparant le W
lp
côté intérieur du côté extérieur
fuite thermique vers l'enceinte côté intérieur à travers les murs, le plancher et W
li
le plafond
fuite thermique vers l'enceinte côté extérieur à travers les murs, le plancher W
lo
et le plafond
pertes thermiques dans les tuyauteries de liaison W
L
chaleur absorbée par l'évaporateur du calorimètre W
e
puissance frigorifique latente (de déshumidification) W
d
puissance frigorifique latente (côté intérieur) W
lci
puissance frigorifique sensible W
sc
puissance frigorifique sensible (côté intérieur) W
sci
puissance calorifique (côté intérieur) W
hi
puissance calorifique (côté extérieur) W
ho
puissance frigorifique totale (côté intérieur) W
tci
puissance frigorifique totale (côté extérieur) W
tco
puissance calorifique totale (côté intérieur) W
thi
puissance calorifique totale (côté extérieur) W
tho
6 © ISO 2011 – Tous droits réservés
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ISO 15042:2011(F)
Symbole Description Unités
P puissance du ventilateur estimée pour la circulation intérieure de l'air W
fan
P puissance absorbée, côté intérieur W
i
P autres flux d'énergie apportés dans l'enceinte côté intérieur (par exemple W
ic
éclairage, apports électriques et thermiques au dispositif de compensation,
bilan thermique du dispositif d'humidification)
P somme de tous les apports de puissance dans l'enceinte côté extérieur, à W
oc
l'exclusion de la puissance absorbée par l'appareil en essai
P puissance absorbée par l'appareil W
E
P puissance absorbée par le compresseur W
K
P puissance totale absorbée par l'appareil W
t
q débit massique mesuré kg/s
m
3
q débit d'air extérieur mesuré m /s
V,o
q débit du fluide frigorigène kg/s
r
q débit du mélange fluide frigorigène/huile kg/s
ro
3
q débit normal m /s
s
3
q débit d'air volumique m /s
V
3
q débit d'air volumique intérieur m /s
V,i
q débit d'eau au condenseur kg/s
w
q taux auquel la vapeur d'eau est condensée par l'appareil g/s
wc
q débit massique d'eau fourni à l'enceinte extérieure pour maintenir les kg/s
m,w
conditions d'essai
t température ambiante °C
a
t température de l'air intérieur à l'entrée, sèche C
a1
t température de l'air intérieur à la sortie, sèche C
a2
t température de l'air extérieur à l'entrée, sèche C
a3
t température de l'air extérieur à la sortie, sèche C
a4
t température de surface du condenseur du calorimètre C
c
t température de l'eau entrant dans le calorimètre C
w1
t température de l'eau sortant du calorimètre C
w2
v vitesse d'air à la tuyère m/s
n
3
V volume spécifique de la portion d'air sec du mélange à la tuyère m /kg
n
3
V' volume d'air spécifique à la tuyère m /kg de
n
mélange air-
vapeur d'eau
W humidité massique de l'air entrant côté intérieur kg/kg d'air sec
i1
W humidité massique de l'air sortant côté intérieur kg/kg d'air sec
i2
W humidité massique à l'entrée de la tuyère kg/kg d'air sec
n
W vapeur d'eau (taux) condensée par l'équipement g/s
r
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ISO 15042:2011(F)
Symbole Description Unités
X rapport massique fluide frigorigène/mélange de fluide frigorigène et d'huile —
r
Y facteur d'expansion —
5 Réglage du débit d'air
5.1 Généralités
La présente Norme internationale spécifie les débits d'air pour les équipements raccordés ou non ainsi que
ceux sans ventilateur.
Les équipements d'intérieur raccordés caractérisés à moins de 8 kW et dont la pression statique
opérationnelle est inférieure à 25 Pa doivent être soumis à essai en tant qu'équipements non raccordés.
5.2 Réglage du débit d'air pour les un
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.