沈云婷 馮秉佑

（嘉興威凱檢測(cè)技術(shù)有限公司 嘉興 314050）

引言

2017年中國(guó)與沙特阿拉伯的雙邊貿(mào)易額達(dá)500億美元，沙特阿拉伯是中國(guó)在中東地區(qū)的最大貿(mào)易伙伴。2018年2月，SASO發(fā)布了電熱水器的能效測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)SASO 2884:2017，將電熱水器納入沙特能效計(jì)劃目錄。目前要進(jìn)入沙特地區(qū)的熱水器必須進(jìn)行能效注冊(cè)。本文意在對(duì)SASO IEC 60379:2007、SASO 2884:2017標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)準(zhǔn)入規(guī)則進(jìn)行一定程度的解讀，給與儲(chǔ)水式電熱水器企業(yè)出口沙特提供幫助，同時(shí)也對(duì)影響能效測(cè)試結(jié)果的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析，為企業(yè)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)上滿足沙特能效要求提供一定的參考。

1 測(cè)試過(guò)程

實(shí)驗(yàn)?zāi)苄y(cè)試過(guò)程如圖1所示[1]。

1）測(cè)試第一階段（實(shí)測(cè)容積CA）

被測(cè)電熱水器按照正常工作方式注滿水，并切斷水源。然后從進(jìn)水口排空熱水器，記錄排出水量，即為此器具的實(shí)測(cè)容積CA。

2）測(cè)試第二階段

被測(cè)電熱水器注滿（15±2）℃的冷水，以230 V 60 Hz的電源持續(xù)供電使溫控器動(dòng)作6次，溫控器動(dòng)作溫度設(shè)定為（65±3）℃，以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

3）測(cè)試第三階段（24 h固有能耗QPR）

該階段以溫控器的斷開(kāi)為起始和結(jié)束，中間過(guò)程時(shí)間至少為48 h。記錄該過(guò)程所用時(shí)間t1和耗電量E1，以及過(guò)程中每一次溫控器斷開(kāi)、接通時(shí)的儲(chǔ)水溫度θAi、θEi。

4）測(cè)試第四階段（熱水輸出）

上一測(cè)試階段一結(jié)束，立即斷開(kāi)電源。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SASO IEC 60379:2007第15章規(guī)定的流速?gòu)倪M(jìn)水口進(jìn)冷水，以使熱水從出水口輸出，直至出水口水溫降至40 ℃。以標(biāo)準(zhǔn)SASO IEC 60379:2007第10.2條款的方式記錄該過(guò)程出水口的水溫并計(jì)算出平均出水溫θ’P，以及記錄總出水量V40test。

5）測(cè)試第五階段（重新加熱）

繼續(xù)上一階段的進(jìn)冷水操作，直至出水口水溫降為15℃。重新通電加熱至溫控器斷開(kāi)，并記錄溫控器斷開(kāi)時(shí)的儲(chǔ)水溫度θR。同時(shí)，記錄該過(guò)程所耗電量EHEAT,50_tested和時(shí)間tR，50_tested。

2 計(jì)算方程[1][2]

1）48h儲(chǔ)水溫度θm的計(jì)算

根據(jù)測(cè)試第三階段所得的每一次溫控器斷開(kāi)、接通時(shí)的儲(chǔ)水溫度θAi、θEi，按公式（1）計(jì)算：

2）24h固有能耗QPR的計(jì)算

根據(jù)上面計(jì)算得到的48 h儲(chǔ)水溫度θm的值，并結(jié)合公式（2）計(jì)算：

3）40℃的最大出水量V40的計(jì)算

根據(jù)測(cè)試第四階段所得的平均出水溫θ’P，總出水量V40test，并結(jié)合公式（3）、（4）計(jì)算：

4）重新加熱等效耗電量EHEAT,50和時(shí)間tR,50的計(jì)算

根據(jù)測(cè)試第五階段所得的儲(chǔ)水溫度θR，耗電量EHEAT，50_tested，時(shí)間tR，50_tested，并結(jié)合公式（5）、（6）計(jì)算：

圖1 儲(chǔ)水式電熱水器沙特能效測(cè)試全過(guò)程

5）日用電量Qelec的計(jì)算

根據(jù)上面計(jì)算得到的24 h固有能耗QPR，并結(jié)合下述公式計(jì)算：

其中，公式中的Qref為參考能耗，根據(jù)制造商定義的負(fù)荷范圍等級(jí)（Load profile）并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)SASO 2884:2017中的附錄A來(lái)決定。

3 標(biāo)準(zhǔn)SASO 2884:2017附錄A中的負(fù)荷范圍等級(jí)

標(biāo)準(zhǔn)SASO 2884:2017中的附錄A中的表格對(duì)七個(gè)負(fù)荷范圍等級(jí)（Load profile）[2]進(jìn)行了描述，解釋了每個(gè)負(fù)荷范圍等級(jí)的需要滿足的要求。通過(guò)對(duì)被測(cè)熱水器一天的使用情況來(lái)確定此熱水器可標(biāo)稱的負(fù)荷范圍等級(jí)。例如：根據(jù)附錄A，負(fù)荷范圍等級(jí)M的要求為在7:00需以3 L/min的流量排出0.105 kWh熱量的水，之后停止排水，待到07:05再以6 L/min的流量排出1.400 kWh熱量的水，之后再停止排水，如此進(jìn)行下去。若被測(cè)熱水器能排出附錄A要求的排水量，則可以標(biāo)稱此等級(jí)。反之，要按下一等級(jí)再次測(cè)量確認(rèn)。另外，附錄A依據(jù)每個(gè)等級(jí)需排出水的熱量總量確定了參考能耗Qref。

七個(gè)負(fù)荷范圍等級(jí)，等級(jí)越大標(biāo)明能滿足的用水次數(shù)、用水量就越大，相應(yīng)的耗電量也會(huì)越大。制造商需根據(jù)自身熱水器的性能來(lái)確定所要標(biāo)稱的負(fù)荷范圍等級(jí)。若錯(cuò)誤標(biāo)注了負(fù)荷范圍等級(jí)，可能會(huì)影響最終的能效等級(jí)判定，甚至是得到不合格的能效測(cè)試結(jié)果。

4 測(cè)試結(jié)果的影響因素

根據(jù)上述測(cè)試過(guò)程和計(jì)算公式的介紹，以及結(jié)合多次對(duì)比實(shí)驗(yàn)的分析可看出，影響測(cè)試結(jié)果最重要的兩個(gè)因素為48 h儲(chǔ)水溫度的和實(shí)測(cè)容積的測(cè)量。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SASO IEC 60379:2007的規(guī)定，儲(chǔ)水溫度的測(cè)量由放置于內(nèi)膽內(nèi)部出水管頂部的熱電偶測(cè)量所得，而對(duì)于金屬內(nèi)膽則可以將熱電偶按標(biāo)準(zhǔn)SASO IEC 60379:2007圖3的位置放置于容器外部測(cè)量[2]。而國(guó)內(nèi)大部分儲(chǔ)水式熱水器的內(nèi)膽都為搪瓷內(nèi)膽，這就必然要求測(cè)儲(chǔ)水溫度時(shí)需要將熱電偶放置于內(nèi)膽內(nèi)部測(cè)量。平常測(cè)試過(guò)程中使用的熱電偶線都是軟的，很難實(shí)現(xiàn)這一要求。為了研究熱電偶布置于內(nèi)膽內(nèi)外部對(duì)儲(chǔ)水溫度的測(cè)試影響大小，設(shè)計(jì)了以下的對(duì)比試驗(yàn)。

對(duì)比試驗(yàn)中我們對(duì)同一臺(tái)50 L的儲(chǔ)水式熱水器，在相同的環(huán)境測(cè)試條件下，器具上的溫控器也設(shè)置為同一位置，按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝測(cè)試，第一次將熱電偶通過(guò)外殼開(kāi)孔設(shè)置于內(nèi)膽外部，第二次將熱電偶通過(guò)金屬絲固定放置于容器內(nèi)部，得到表1的測(cè)試結(jié)果。

通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)布置于內(nèi)部的電熱偶得到的儲(chǔ)水溫度比放置于容器外部的儲(chǔ)水溫度要大得多，從而得到的后續(xù)計(jì)算結(jié)果也都大相徑庭。出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是搪瓷內(nèi)膽的熱傳遞性不好，導(dǎo)致外部溫度會(huì)比實(shí)際內(nèi)部水溫低很多。

另一重要影響因素是對(duì)實(shí)測(cè)容積的測(cè)量。在進(jìn)行容積測(cè)試時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)SASO IEC 60379:2007要求是對(duì)注滿水的容積進(jìn)行排空操作，記錄排出水量，從而得到實(shí)測(cè)容積。但實(shí)際操作會(huì)發(fā)現(xiàn)，很難對(duì)熱水器進(jìn)行徹底排空。因此，實(shí)際測(cè)試過(guò)程中，可以借鑒國(guó)內(nèi)儲(chǔ)水式電熱水器性能標(biāo)準(zhǔn)GB 21519-2008的容積測(cè)試方法[3]，進(jìn)行反向操作，通過(guò)對(duì)空熱水器進(jìn)行注水直至出水口出水，表明熱水器已注滿，注水過(guò)程中注意施加規(guī)定的水壓，記錄注水前后的質(zhì)量差，通過(guò)質(zhì)量-體積公式換選，即可得到實(shí)測(cè)容積。

5 儲(chǔ)水式熱水器出口沙特的準(zhǔn)入規(guī)則

儲(chǔ)水式電熱水器的能效測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)SASO 2884:2017的發(fā)布，意味著儲(chǔ)水式電熱水器要出口到沙特，除了需要原先已有要求的GC認(rèn)證，現(xiàn)在還新增了能效要求。能效要求第一步即是SASO授權(quán)實(shí)驗(yàn)室依據(jù)SASO IEC 60379:2007、SASO 2884:2017標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行能效測(cè)試，得出能效注冊(cè)需要的幾個(gè)關(guān)鍵性數(shù)據(jù)（容積CA、24 h固有能耗QPR、日耗電量Qelec、能源等級(jí)、熱水輸出V40等），并出具測(cè)試報(bào)告，試驗(yàn)報(bào)告六個(gè)月有效。第二步，申請(qǐng)人提供注冊(cè)資料（申請(qǐng)表、制造商營(yíng)業(yè)注冊(cè)證、注冊(cè)型號(hào)聲明函等）。第三步，官網(wǎng)注冊(cè)。第四步，獲得能效證書(shū)（一年有效），并加貼能效標(biāo)簽。

表1 兩次對(duì)比試驗(yàn)得到的每次溫控器動(dòng)作時(shí)的儲(chǔ)水溫度

6 總結(jié)

儲(chǔ)水式電熱水器的沙特能效測(cè)試，不僅是考核24 h固有能耗和熱水輸出，同時(shí)也結(jié)合了負(fù)荷范圍等級(jí)規(guī)定的參考能耗，從兩方面來(lái)確定最終的能效等級(jí)。從實(shí)際的對(duì)比測(cè)試中我們可以看到實(shí)際測(cè)試中對(duì)溫度取點(diǎn)位置的選擇，以及容積測(cè)試方法的選擇，對(duì)最終能效等級(jí)的影響非常大。因此通過(guò)特定工裝以及更準(zhǔn)確的容積測(cè)試方法能更好的提高能效測(cè)試準(zhǔn)確度，為企業(yè)儲(chǔ)水式熱水器的設(shè)計(jì)提供幫助。同時(shí)負(fù)荷范圍等級(jí)的設(shè)置以及準(zhǔn)入規(guī)則的規(guī)定，可以讓儲(chǔ)水式電熱水器的沙特能效等級(jí)更好地為消費(fèi)者提供選擇指導(dǎo)意見(jiàn)。