热水器能效详解

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,小家电内部交流资料,*,/40,储水式电热水器,性能标准,、,检测方法,和常见问题,制作人：孙学清,GB 21519-2008,储水式电热水器能效限定值及能效等级,1.,标准主要技术内容介绍,.,2.,电热水器,能效值的测试方法,3.,试验条件和检测设备,4.,常见问题,1.,标准主要技术内容介绍,什么是能效标准,标准的适用条款介绍,标准的适用范围,标准的术语和定义,本标准所引用的相关标准,1.,标准主要技术内容介绍,能效标准的主要内容,能效限定值,(,电耗限定值,),，市场准入指标,节能评价值，节能产品认证用指标,能源效率等级，能源效率标识用指标,超前能效限定值，未来的市场准入指标,测试方法，能效指标的测试依据,标准的适用条款介绍,关注强制性条款,本标准中仅,4.4,、,4.6,是强制性的条款,4.4,：,按照,24,小时固有能耗系数和热水输出率两项技术指标分出,5,级，电热水器能效限定值应符合能效等级的,5,级。,4.6,：电热水器目标能效限定值，为标准实施之日两年后，电热水器能效限定值为能效等级的,4,级。,其余条款是推荐性的，如：,4.3,电热水器能效等级 、,4.5,电热水器节能评价值,。,标准的适用范围,产品的技术指标,容量 ：,热水器储水箱的有效容水量。实际容量,C,与额定容量,CR,的偏差应不高于,10%,。,24h,固有能耗系数 ：按能效标准规定的试验方法，将产品在保温状态,48,小时所消耗的电能，按标准中的公式折算成,24,小时固有能耗，再将其除以标准中规定的,电热水器,24,小时固有能耗基准值，,所得到的比值即为,24,小时固有能耗系数。这个值越小则反映产品的保温功能好，温度控制的位置和参数设计较合理。,热水输出率：按能效标准规定的试验方法，计算储水式电热水器排出热水的质量与热水器额定盛水质量的百分比。这个值越大，从一个侧面反映产品结构设计的合理。,产品的技术指标,能效等级,24,小时固有能耗系数,（,）,热水输出率,（,）,1,0.6,70%,2,0.7,60%,3,0.8,55%,4,0.9,55%,5,1.0,50%,标准的适用范围,适用的类型,适用产品为：以金属内胆或绝热内胆为储水容器，以电热元件为加热源的储水式电热水器。,储水式电热水器的类型：密闭式、敞开式、水箱式、水槽式。（,安全标准的定义,）,注：本标准对器具容积、额定电压没有限制。,标准的适用范围,适用的类型,不适用产品：带电辅助加热的新能源热水器、热泵热水器、快热式储水电热水器。,如太阳能辅助加热、相变材料加热、利用压缩机辅助加热的储水式电热水器。,标准的术语和定义,电热水器能效限定值,按标准规定的试验条件，电热水器所允许的,24,小时故有能耗系数最大值以及热水输出率最小值。即能效限定值是最低要求（,5,级），,电热水器节能评价值,按标准规定的试验条件，节能电热水器所允许的,24,小时故有能耗系数最大值以及热水输出率最小值。,即能效等级的（,2,级），,本标准所引用的相关标准,采用标准的概况,GB 21519-2008,是以,GB/T 20289-2006,为基础编写的，其中相关技术要求是基本一致的，但试验方法上有一点不同，本叙述的更详细一些。,本标准所引用的相关标准,序号,电热水器性能标准,电热水器能效标准,1,标准,GB/T 20289-2006,储水式电热水器,GB 21519-2008,储水式电热水器能效限定值及能效等级,2,性质,推荐性标准,强制性标准,3,关系,参考,IEC 60379,引用,GB/T 20289-2006,GB 21519-2008,储水式电热水器能效限定值及能效等级,2.,电热水器,能效值的测试方法,容量的测试方法,24,小时固有能耗的测试方法及,24,小时固有能耗系数的计算,热水输出率测试方法及计算,2.,电热水器,能效值的测试方法,容量的测试方法,测试要点：,测量未注水样品的质量；,注意：连接必要的阀门。,测量注水后的样品质量；,注意：注水压力要符合标准的要求，,连接必要的阀门，样品摆放的位置要符合说明书的要求。,若测量仪表的测量范围不能符合上述的,整体称重法,方法，可采用,排水称重法，但要注意尽可能排尽容器中的水。,计算时要带入测量时水的温度密度，最后将结果整定到,0.1L,。,2.,电热水器,能效值的测试方法,24,小时固有能耗的测试方法,测量点的选择,:,导热良好容器和导热不良容器,单容器、双容器,2.,电热水器,能效值的测试方法,导热良好单容器测量点的选择：,图,1,卧式安装的电热水器的热电偶放置位置,图,2,立式安装的电热水器的热电偶放置位置,2.,电热水器,能效值的测试方法,测试要点,：,（,1,）对于导热良好的容器，测量其中水温的方法是通过按上述图,1,和图,2,的方式在容器的外表面布置,5,个热电偶；,（,2,）,5,个热电偶分别测量的是,5,个位置的水温，图,1,是,3,个水层，图,2,是,5,个水层，因而测得的是,平均,水温；,（,3,）图,1,和图,2,是容器投影面，因此应考虑,5,个点的实际位置和相对位置，除非有特殊情况，否则应该严格按图示位置布点；,（,4,）图,1,中需要关心的数据是,D,（热水器容器的直径），在确认,5,个位置时首先应确定容器的水平对称轴和垂直对称轴；图,2,中需要关心的数据是高度,H,和弧高,h,，在确认位置时应先确定垂直对称轴和水平对称轴；,（,5,）热电偶的布置要尽可能的牢固，同时可能需要将容器（内胆）表面的油脂等除去，否则会影响热传导效果；,（,6,）为了尽可能模拟热水器保温层未被破坏的情况，因此要将布点位置用保温材料填好（推荐用与器具保温层相同的热绝缘），并用胶带等将开孔封好，使热散发尽量减小；,（,7,）为了保证试验布点严格按照图,1,和图,2,的要求，因此，开口后以及布点前要重新确认位置，否则实际位置可能会偏离预计位置。,2.,电热水器,能效值的测试方法,导热良好双容器测量点的选择：,双容器（,8,字容器）可按两个单容器的方法放置,10,个热电偶。,2.,电热水器,能效值的测试方法,导热不良容器测量点的选择：,图,3,对导热不良容器的电热水器热电偶放置位置,2.,电热水器,能效值的测试方法,测试要点：,（,1,）由于非金属容器热传导能力差，不能通过在其外表面粘贴热电偶的方式来测量容器内的水温，因此需按上图所示用热电偶直接测量水温，具体如何布点要根据实际样机而定，如通过排污口、出水口等；,（,2,）布点前首先明确容器的垂直高,H,、垂直方向中心圆和加热管的位置（因为要尽可能远离加热管，近了，就不是水温了），之后分别按图示方式布置；,（,3,）可能需要专门的,小工装,来解决布点和容器密封的问题；,2.,电热水器,能效值的测试方法,24,小时固有能耗的测试方法,不排水时的储水平均温度的测量方法（,M,),2.,电热水器,能效值的测试方法,温控器设定,测试要点：,（,1,）设定温度要反复调试温控器，试验几个周期，才能取到稳定的,M,值；,（,2,）试验中进出水阀要按说明书的要求安装，试验过程，进水阀打开，出水阀关闭；,（,3,）最终确定温控器位置使：,M,=65,3,（,4,）对温控器无法调节的电热水器，则外接可调温控器满足以上要求。,2.,电热水器,能效值的测试方法,24h,固有能耗测试及,24h,固有能耗系数的计算,测试要点：,（,1,）,M,值确定后，在额定输入功率下开始工作；,（,2,）记录从温控器某次断开电源时开始，直到经过,48,小时后，温控器第,1,次断开电源的耗电量,E,1,；,（,3,）记录上述试验所用的时间,t,1,;,(4),计算上述试验期间实际的不排水平均温度,M,（,5,）,24h,能量损耗,E:,2.,电热水器,能效值的测试方法,(6),在整个试验过程环境温度或温度设定，要满足：,40,（,M,- amb) 50,(7),计算,24h,固有能耗：,amb,E,1,期间的平均环境温度,2.,电热水器,能效值的测试方法,测试要点：,（,1,）上述公式中的数据是,48h,或是更长时间内的数据，不应包括初始温度设定阶段的数据，不应包含意外的奇点（由于布点不牢固等原因，测得的值偏小；由于受到外界热源影响，测得值偏高），因此应该确保所有测量点尽可能测得最真实的结果，另外在计算过程中要对数据进行必要的筛选，舍弃那些相差太多的奇点；,（,2,）温控器动作的次数与保温效果的好坏有直接关系，温控器的动作次数有时能反映样机能耗的大小，因此温控器动作的次数（测量次数,n,）应该与能耗值,E,1,一致,起来（保证真实性）；,（,3,）对记录仪读取的数据，要能正确判断温控器断开与接通的时刻，这样读取的数据才是温控器断开或接通瞬间的储水温度值。,2.,电热水器,能效值的测试方法,（,8,）,24h,固有能耗系数的计算：,注：,Q- 24h,固有能耗基准值,2.,电热水器,能效值的测试方法,热水输出率测试方法及计算,测试要点,：,（,1,）电热水器工作在保温状态，在某次温控器切断电源后，立即注入电热水器一半容量的冷水，或注水到电热水器重新启动；,（,2,）调整温控器时电热水器首次断开时的储水平均温度,A1,应满足（,65,3,）,的要求。（见标准公式（,7,）,热水输出率测试方法及计算,（,3,）满足,A1,为（,65,3,）,的要求，立即切断电源。,（,4,）根据热水器的形式（密闭式或出口敞开式）的不同，调节出水口的流量，出水流量的控制要符合标准的要求。如果流量达不到要求，可通过增加压力的方法满足。,（,5,）出水温度的记录方法为：从开始排水，不间断的每,5s,记录一次，,15s,后记录进水温度和出水温度、以及记录最高的排水温度；,（,6,）连续排水至比最高温度低,20 ,为止；,（,7,）试验结束后，计算平均出水温度,p,、平均进水温度,c,、排水量,mp,按公式计算：,2.,电热水器,能效值的测试方法,24h,固有能耗和热水输出率的测试方法示意图（,GB 21519-2008,）,GB 21519-2008,储水式电热水器能效限定值及能效等级,3.,试验条件和检测设备,试验条件,（,1,）,空气流速不大于,0.25m/s,；,（,2,）,实验室温度,20,2,；相对湿度：,85%,；,（,3,）供水温度,15,2,；对于出口敞开式电热水器，关闭进水阀门，对于密闭式电热水器，测量期间不排水供水压力为,0.28 MPa,与热水器额定压力之间保持稳定，波动,0.05 MPa,；,（,4,）试验在被测电热水器额定输入功率下进行，偏差不能大于,5%,。,3.,试验条件和检测设备,在试验条件均符合要求的,样品的摆放要符合标准的要求，测量环境温度的测量点应在被测试热水器与实验室墙壁的中间点或距离被测热水器,1,处，两者取较小值，测量点高度为热水器高度的一半，并注意是在稳定的条件下测量；温度和湿度是在稳定条件下得到，而不是热水从热水器中排出的瞬间。,3.,试验条件和检测设备,检测设备,(1),电气测量仪表：准确度不低于,0.5%,(2),温度测量仪表：准确度在,0.5K,以内,(3),时间测量仪表：准确度在,1s/h,以内,(4),湿度测量仪表：准确度为,1%,(5),电能测量仪表：精度为,0.01kW,h,(6),体积测量仪表,: -,3.,试验条件和检测设备,水温测量装置示意图,4.,能效测试问题,标准,GB/T20289-2006,规定，储水式电热水器内胆的实际容量与额定容量的偏差不大于,10%,。该项目是考核储水式电热水器内胆的实际储水能力与标称储水能力的一致性。,在检测过程中经常出现该项目的不合格情况。个别企业对容量虚标造成此项目不合格。,1,）额定容量,2,）,24,小时固有能耗系数,24,小时固有能耗系数主要考核储水式电热水器在使用中对热水的保温效果。出现该项目不合格的原因是保温层的厚度过小或者密度过低、端盖内保温措施不足等。另外企业未按真实水平标示产品的,24,小时固有能耗系数，虚假标示，造成该项目不合格。储水式电热水器产品,24,小时固有能耗系数偏高会造成热水器频繁工作，浪费电能。,4.,能效测试问题,4.,能效测试问题,此外需引起注意的是，储水式电热水器从,2009,年,3,月,1,日开始实施能效等级备案制度，产品不排水时储水平均温度、温度测点位置、保温层衰减和发泡材料绝热性能波动等因素都可能造成能效测试结果的变化，因此，企业在进行能效等级备案时应预留足够的余量。,3,）热水输出率,热水输出率项目主要考核储水式电热水器连续提供热水的能力。热水输出率低会导致正常使用中热水器提供的热水量较少，损害消费者的利益。造成该项目不合格的主要原因是热水器温控器的安装或者进出水口的位置设计不合理以及企业未按照热水器的实际提供热水能力标示热水输出率等。,4.,能效测试问题,谢谢大家！,