蔡向明，周全，于小芳

（上海市質量監(jiān)督檢驗技術研究院，上海 200233）

引言

家用烹飪電爐灶是現(xiàn)代廚房不可或缺的烹飪電器。常見的形式有電磁式烹飪的電磁爐（電磁灶）、輻射式烹飪的電陶爐（輻熱爐）、發(fā)熱盤式灶臺等。

根據能效標識管理中心的統(tǒng)計，全國現(xiàn)有生產家用電爐灶產品的企業(yè)超過200 家，年產量不少于4000 萬臺，大多數(shù)生產企業(yè)集中在廣東、浙江、江蘇、上海、河北5 個省市。除了耕耘國內市場，大多數(shù)企業(yè)還有出口海外的需求。海關數(shù)據顯示，2018年各類家用電爐灶產品出口總數(shù)量超1000 萬臺，其中約有1/3 銷往歐盟。歐盟是非常重要的海外市場，也是我國“一帶一路”建設覆蓋范圍最廣的地區(qū)。企業(yè)出口家用電爐灶產品到歐盟，必然要遵循當?shù)氐姆ㄒ?guī)與標準，所以對歐盟家用烹飪電爐灶法規(guī)與標準理解透徹，十分有必要。

作為上海市技術性貿易措施應對專項項目（19TBT011）,本文對比研究中歐家用烹飪電爐灶的性能評價、測試方法，為將來電爐灶產品相關標準的制訂和修訂提供借鑒，也為出口企業(yè)提供技術參考。

1 歐盟家用電爐灶性能法規(guī)與測試標準

2014年1 月31 日，歐盟在其官方公報（OJ）上發(fā)布家用灶臺、烤爐及抽油煙機ErP 實施條例(EU) No 66/2014[1]，條例已于2014年2 月20 日正式生效，第一階段要求于2015年2 月20 日開始正式執(zhí)行，最新階段的要求已于今年2 月份執(zhí)行。條例規(guī)定了家用灶臺、烤爐（電或煤氣）、抽油煙機的能源效率指數(shù)限值，且對抽油煙機的流體動力效率限值進行了規(guī)定。對于家用抽油煙機，還規(guī)定了其關機和待機模式下的功耗限值。

（EU） No 66/2014 使用能耗限值作為家用電爐灶能效評價指標如表1 所示。

表1 歐盟家用烹飪電爐灶的能耗限值

IEC 60350-2：2017 給出了家用電爐灶能耗值的測試方法[2]，簡述如下：使用標準鍋和水進行試驗，啟動電爐灶，將輸入功率設置為最大。當水溫到達Tc（前期試驗獲得）后，降低功率設定以保持水溫≥90 ℃，并盡可能接近90 ℃慢煮的溫度。期間不允許更改輸入功率。當水溫第一次到達90 ℃時，保溫時間開始計時。保溫時間維持20 min。如果在保溫時間內水溫低于90 ℃，那么必須增加保溫功率設定值并重新開始能耗測量。整個試驗過程示意圖如圖1 所示，整個試驗過程示意溫升曲線如圖2 所示，橫坐標為試驗時間，縱坐標為試驗水溫度。

能耗值計算方法如下：

式中，

Ehob—每千克水計算出的灶臺能耗，單位為瓦時（W·h）；

Ecw—測試中單個鍋具所產生的能耗，單位為瓦時（W·h）；

mcw—測試中對應鍋具水的質量，單位為克（g）；

ncw—灶臺上鍋具的數(shù)量。

圖1 烹飪過程的能耗測量示意圖

圖2 烹飪過程的能耗測量示意溫升

2 國內家用電爐灶性能評價與測試標準

目前，國內的家用電爐灶缺乏性能評價及測試方法的標準。除電磁灶以外，輻射式烹飪的電陶爐、發(fā)熱盤式灶臺尚無性能測試與評價標準。

在中國，家用電磁灶產品于2008年被列入第四批能效標識目錄，實施能效標識制度，目前現(xiàn)行電磁灶能效標準為GB 21456-2014，標準規(guī)定了家用電磁灶的能效測試方法，使用熱效率作為家用電磁灶能效評價指標。家用電磁灶熱效率測試方法見GB 21456-2014 附錄B，測試方法簡述如下[3]。

選擇可以覆蓋加熱區(qū)域的最小規(guī)格標準鍋，測量加蓋標準鍋的質量m2，將標準鍋放置在加熱單元中心，將鍋內加入規(guī)定質量的水m2，水溫為15 ℃±1 ℃，加蓋，溫度計感溫部分浸入水中距鍋底10 mm，讀出溫度計的讀數(shù)t1，啟動電磁灶并迅速調節(jié)到最大額定功率，當溫度達到一定數(shù)值時，關閉電磁灶，同時記錄消耗的電能量E，并讀取1 min后的最高溫度讀數(shù)t2，溫升Δt在（75±1）K 范圍內為有效。整個試驗過程示意溫升如圖3 所示。橫坐標為試驗時間，縱坐標為試驗水溫度。

熱效率計算方法如下：

式中：

η—熱效率，%；

1c—水的比熱容，取4.18，單位為千焦每千克開爾文[kJ/(kg·K)]；

1m—水的質量，單位為千克（kg）；

2c—鍋身和鍋蓋的比熱容，取0.46，單位為千焦每千克開爾文[kJ/(kg·K)]；

m2—鍋身和鍋蓋的總質量，單位為千克（kg）；

E—消耗的電能量，單位為千瓦時（kW·h）；

Δt—溫升，單位為開爾文（K）， Δt=t2-t1。

3 中歐家用電爐灶性能評價與測試的差異

3.1 性能評價的差異

可以看到，中歐家用電爐灶在性能評價上存在較明顯的區(qū)別。國內采用的是試驗過程中電能轉化的熱效率來評價電爐灶的性能，而歐盟采用整個烹飪測試過程中的能耗值來對電爐灶的性能作出要求。

圖3 熱效率試驗過程示意溫升

如果將消耗的能量簡稱為“能”，將電爐灶的功能、有用的能量輸出簡稱為“用”。從以上電爐灶性能測試方法可以看出，電爐灶的能效評價指標，無論是國內的熱效率，還是歐盟的能耗值，測量原理都是相同的。只不過熱效率計算的是“用/能”，能耗值計算的是“能/用”。

3.2 測試方法的差異

中歐家用電爐灶性能測試方法最大的區(qū)別是試驗過程的不同：我國電磁灶性能測試方法只關注電磁灶的“加熱”過程，而歐盟電爐灶的能耗測試包含“加熱”和“保溫”兩個過程，而且特別關注保溫過程[4]。

“保溫”過程可以更具體地表現(xiàn)出一款電爐灶的功率控制功能。電爐灶在實際使用過程中，不可能只進行大功率的加熱，更多時間實在進行特定功率的“保溫”過程。以國內居民喜歡的煲湯、火鍋為例，電磁灶初次加熱至沸騰狀態(tài)后，絕大部分時間是“保溫”過程。以一款額定功率為2000 W 的電爐灶為例，在試驗中，300 W、500 W、800 W 乃至更高的加熱功率均足以保證試驗鍋中的水保持沸騰狀態(tài)。但不同電爐灶最低功率各不相同，在實際使用中存在“大馬拉小車”的不節(jié)能現(xiàn)象。

因而“保溫”過程應該是一款電爐灶能效水平的直接體現(xiàn)，更精確的控溫水平可以有效地節(jié)約能源，減少浪費。所以加入“保溫”過程的試驗方法更貼近實際使用情況，也能更客觀地顯示一款電爐灶的實際耗能情況。

4 結語

中歐家用烹飪電爐灶在性能評價及測試標準上存在較明顯的區(qū)別。國內應盡快填補空白，制定能涵蓋電陶爐、發(fā)熱盤式灶臺等相關產品的性能評價與測試標準。與此同時，在電磁灶能效標準修訂時，應充分吸取歐盟家用烹飪電爐灶性能測試方法中的合理部分，引入“保溫”過程，優(yōu)化其能效評價體系，促使相關生產企業(yè)更加關注產品的控溫性能，以更精確地控溫工藝來降低產品的綜合能耗，幫助中國企業(yè)更好的“走出去”。