王伯燕 陸偉 周敬 徐傳芳

1.中家院（北京）檢測(cè)認(rèn)證有限公司 北京 100176；2.中國(guó)家用電器研究院 北京 100037；3.安徽中認(rèn)倍佳科技有限公司 安徽滁州 239000

1 引言

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，智能化家電產(chǎn)品已經(jīng)越來(lái)越多地進(jìn)入到了家庭中，得到了消費(fèi)者的青睞。在洞察消費(fèi)者深層次需求方面，智能電熱水器不僅能夠自動(dòng)適應(yīng)環(huán)境溫度，智能匹配適宜的洗浴溫度，免去調(diào)節(jié)熱水器出水溫度的繁瑣，同時(shí)還能學(xué)習(xí)消費(fèi)者的洗浴習(xí)慣，按照消費(fèi)者需求提前準(zhǔn)備熱水，節(jié)省電費(fèi)。

但是對(duì)于智能電熱水器的學(xué)習(xí)能力該如何評(píng)價(jià)、如何測(cè)量需要合適的方法，以及如何制定相應(yīng)的檢驗(yàn)規(guī)范或測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，以保證其測(cè)試結(jié)果與評(píng)價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確性及可靠性，將促進(jìn)智能電熱水器人工智能技術(shù)的發(fā)展?！都矣脙?chǔ)水式電熱水器智能節(jié)能技術(shù)規(guī)范》即是用來(lái)規(guī)范和引導(dǎo)該類電熱水器自學(xué)習(xí)能力和節(jié)能水平的評(píng)估。

2 標(biāo)準(zhǔn)編制過(guò)程

2018年5月，《家用儲(chǔ)水式電熱水器智能節(jié)能技術(shù)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)在中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)通過(guò)立項(xiàng)評(píng)審。2018年6月5日，標(biāo)準(zhǔn)編制組于順德召開了國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)參加的標(biāo)準(zhǔn)討論會(huì)，并根據(jù)討論結(jié)果，形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿，并向行業(yè)征求意見(jiàn)。標(biāo)準(zhǔn)編制組根據(jù)行業(yè)反饋意見(jiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改，完成標(biāo)準(zhǔn)的送審稿。

2018年6月15日，標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)專家組審定。2018年7月27日，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)批準(zhǔn)發(fā)布T/CAS 308-2018《家用儲(chǔ)水式電熱水器智能節(jié)能技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)已于2018年7月27日起實(shí)施，下文將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)解讀。

3 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容解讀

3.1 標(biāo)準(zhǔn)適用范圍

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了家用儲(chǔ)水式電熱水器智能節(jié)能的術(shù)語(yǔ)和定義、技術(shù)要求和試驗(yàn)方法。標(biāo)準(zhǔn)適用于額定容量40 L及以上、能效等級(jí)不低于2級(jí)的電熱水器。

3.2 技術(shù)指標(biāo)

標(biāo)準(zhǔn)中涉及到的幾個(gè)技術(shù)指標(biāo)詳見(jiàn)表1。

3.3 對(duì)技術(shù)指標(biāo)的解析

3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)定義

（1）用戶習(xí)慣學(xué)習(xí)功能。電熱水器能夠統(tǒng)計(jì)并記憶不同用戶使用時(shí)的溫度、時(shí)間、用水量、工作模式等設(shè)置參數(shù)，依據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)調(diào)整電熱水器的運(yùn)行模式。

（2）用戶習(xí)慣周期。用戶一段時(shí)間形成的行為和生活方式按同樣的規(guī)律重復(fù)出現(xiàn)的時(shí)間間隔。

（3）參考學(xué)習(xí)期。在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，電熱水器采用使用說(shuō)明中允許的最高設(shè)置溫度模式來(lái)控制加熱和保溫的時(shí)間段。以下簡(jiǎn)稱“參考期”。

（4）智能控制期。在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，電熱水器采用智能控制模式來(lái)自動(dòng)控制加熱和設(shè)置溫度的時(shí)間段。以下簡(jiǎn)稱“智能期”。

（5）智能控制有效期。在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，智能期運(yùn)行穩(wěn)定后的最后2個(gè)用戶習(xí)慣周期。以下簡(jiǎn)稱“智能有效期”。

3.3.2 供水模式

供水通過(guò)基準(zhǔn)供水模式的不同組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，基準(zhǔn)供水模式見(jiàn)表2。節(jié)能測(cè)試采用了兩種供水模式，供水模式A和供水模式B，組合方式見(jiàn)表3。節(jié)能測(cè)試供水模式A、B兩種測(cè)試的參考示例詳見(jiàn)表4、表5。

3.3.3 試驗(yàn)步驟

3.3.3.1 試驗(yàn)環(huán)境要求

實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境要求如下：

（1）實(shí)驗(yàn)室的空氣流速0.25 m/s；

（2）環(huán)境溫度為（20±2）℃；

（3）相對(duì)濕度85%；

（4）電源電壓與額定電壓差的絕對(duì)值不能超過(guò)額定電壓的±1%；

（5）在被測(cè)電熱水器額定輸入功率下進(jìn)行，輸入功率的偏差絕對(duì)值不大于額定輸入功率的5%；

（6）電熱水器處于正常安裝使用狀態(tài)，在測(cè)試期間不排水時(shí)的水壓在0.28 MPa和額定壓力之間并保持穩(wěn)定，波動(dòng)范圍為-0.05 MPa～0.05 MPa。

3.3.3.2 參考期前穩(wěn)態(tài)

將被測(cè)電熱水器放置在3.3.2.1規(guī)定的試驗(yàn)環(huán)境下至少2小時(shí)。被測(cè)電熱水器按照正常方式注滿溫度為（23±1）℃的水，除非使用說(shuō)明中另有規(guī)定，對(duì)于密閉式電熱水器，關(guān)閉出水閥，打開進(jìn)水閥，在額定功率下通電工作。將電熱水器的溫控器調(diào)整到電熱水器使用說(shuō)明中允許的最高設(shè)置溫度Tset，使得電熱水器在接通、斷開、接通的狀態(tài)下周期運(yùn)行。被測(cè)電熱水器在溫控器第一次斷開后不排水工作至少12小時(shí)，12小時(shí)后溫控器第一次斷開時(shí)，此階段結(jié)束，進(jìn)入?yún)⒖计?。此步驟結(jié)束時(shí)，頂部所測(cè)水溫T為（Tset±3）℃。

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表5 供水模式B測(cè)試參考示例期間 天 基準(zhǔn)排水時(shí)間 基準(zhǔn)排水量(L)第1天 7:00 15 12:00 30第2天 7:00 50 20:00 50 7:00 15 12:00 30 20:00 100第4天 7:00 15 12:00 30第5天 7:00 50 20:00 50第3天參考期7:00 15 12:00 30 20:00 100第7天 7:00 15 12:00 30第8天 7:00 50 20:00 50第6天第9天7:00 15 12:00 30 20:00 100第10天 7:00 15 12:00 30第11天 7:00 50 20:00 50 7:00 15 12:00 30 20:00 100第13天 7:00 15 12:00 30第14天 7:00 50 20:00 50第12天智能期7:00 15 12:00 30 20:00 100第16天 7:00 15 12:00 30第17天 7:00 50 20:00 50第15天第18天7:00 15 12:00 30 20:00 100

測(cè)試注意事項(xiàng)：

（1）該階段目的是減小被測(cè)熱水器內(nèi)不同水層的水溫差。保證后續(xù)測(cè)試的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。

（2）被測(cè)熱水器是在額定輸入功率下工作，而不是額定電壓。

（3）進(jìn)水管應(yīng)盡量短，同時(shí)注意進(jìn)水管的保溫措施，減小熱量損失。

3.3.3.3 參考期

在這期間電熱水器加熱和保溫控制采用非智能模式控制，根據(jù)電熱水器使用說(shuō)明中允許的最高設(shè)置溫度的模式運(yùn)行。被測(cè)電熱水器樣品利用參考期來(lái)記錄和學(xué)習(xí)用戶習(xí)慣，為智能期的運(yùn)行做準(zhǔn)備。節(jié)能測(cè)試供水模式中的供水模式A的參考期為7天，供水模式B的參考期為9天。記錄參考期內(nèi)每次排水的進(jìn)水平均溫度、排出熱水平均溫度、排出熱水質(zhì)量，然后計(jì)算參考期總有效熱能，用參考期總有效熱能和參考期總耗電量計(jì)算參考期的能量利用率。

測(cè)試注意事項(xiàng)：

（1）排出熱水平均溫度是采集的混水溫度，而不是被測(cè)熱水器的出水口溫度。

（2）如果被測(cè)熱水器沒(méi)有集成恒溫出水閥，需選取高精度的電磁閥控制好混水溫度和出水流量。

（3）混水溫度可使用圖1所示工裝進(jìn)行。

3.3.3.4 智能期

在參考期結(jié)束后，進(jìn)入智能期，在這期間電熱水器加熱和保溫控制采用智能模式控制。智能期運(yùn)行3個(gè)用戶習(xí)慣周期，其中最后兩個(gè)用戶習(xí)慣周期稱為智能有效期。記錄熱水供應(yīng)滿足次數(shù)，計(jì)算熱水供應(yīng)滿足率。還需要記錄智能期內(nèi)每次排水的進(jìn)水平均溫度、排出熱水平均溫度、排出熱質(zhì)，然后計(jì)算參考期總有效熱能。用智能期總有效熱能和智能期總耗電量計(jì)算智能期的能量利用率。最后用參考期的能量利用率和智能期的能量利用率計(jì)算節(jié)能率。

測(cè)試注意事項(xiàng)：

（1）排出熱水平均溫度是采集的混水溫度，而不是被測(cè)熱水器的出水口溫度。

（2）如果被測(cè)熱水器沒(méi)有集成恒溫出水閥，需選取高精度的電磁閥控制好混水溫度和出水流量。

（3）混水溫度工裝見(jiàn)圖1。

（4）測(cè)試周期比較長(zhǎng)，需注意保持測(cè)試的連貫性。

3.3.3.5 熱水供應(yīng)滿足率

在智能期放水試驗(yàn)中，被測(cè)熱水器排出的熱水符合測(cè)試設(shè)定要求，熱水供應(yīng)滿足數(shù)加1。例如供水模式A中，第8天7：00放水測(cè)試，當(dāng)被測(cè)熱水器按照測(cè)試設(shè)定要求放完15 L水時(shí)的出水溫度為39.5℃，則該次放水試驗(yàn)的熱水供應(yīng)滿足數(shù)記為1，如果被測(cè)熱水器放完15 L水時(shí)的出水溫度為38.6℃，則該次放水試驗(yàn)的熱水供應(yīng)滿足數(shù)記為0。智能期內(nèi)放水試驗(yàn)完成后累加整個(gè)智能期內(nèi)放水試驗(yàn)的熱水供應(yīng)滿足數(shù)，然后計(jì)算其與智能期總的放水次數(shù)的比值，即可得到該被測(cè)熱水器的熱水供應(yīng)滿足率。

注意，熱水供應(yīng)滿足率是計(jì)算能量利用率和節(jié)能率的先決條件。標(biāo)準(zhǔn)如此設(shè)定的初衷是在滿足用戶熱水使用需求的前提下，考核被測(cè)熱水器的能量利用率和節(jié)能率。當(dāng)被測(cè)熱水器的熱水供應(yīng)滿足率低于80%時(shí)，計(jì)算能量利用率和節(jié)能率是沒(méi)有意義的。

4 總結(jié)

該標(biāo)準(zhǔn)將企業(yè)研究成果、標(biāo)準(zhǔn)量化考核、消費(fèi)者使用習(xí)慣多維度有機(jī)地結(jié)合，本文對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法、注意事項(xiàng)等進(jìn)行解讀，規(guī)范和引導(dǎo)電熱水器智能節(jié)能水平的評(píng)估和測(cè)量。