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T/CAS 308-2018《家用儲水式電熱水器智能節(jié)能技術(shù)規(guī)范》標準解讀
發(fā)表時間:2020-12-11 15:15:00
1、引言
互聯(lián)網(wǎng)時代,智能化家電產(chǎn)品已經(jīng)越來越多地進入到了家庭中,得到了消費者的青睞。在洞察消費者深層次需求方面,智能電熱水器不僅能夠自動適應(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,同時還能學習消費者的洗浴習慣,按照消費者需求提前準備熱水,節(jié)省電費。
但是對于智能電熱水器的學習能力該如何評價、如何測量需要合適的方法,以及如何制定相應(yīng)的檢驗規(guī)范或測試標準,以保證其測試結(jié)果與評價結(jié)果準確性及可靠性,將促進智能電熱水器人工智能技術(shù)的發(fā)展?!都矣脙λ诫姛崴髦悄芄?jié)能技術(shù)規(guī)范》即是用來規(guī)范和引導該類電熱水器自學習能力和節(jié)能水平的評估。
2、標準編制過程
2018年5月,《家用儲水式電熱水器智能節(jié)能技術(shù)規(guī)范》標準在中國標準化協(xié)會通過立項評審。2018年6月5日,標準編制組于順德召開了國內(nèi)相關(guān)企業(yè)參加的標準討論會,并根據(jù)討論結(jié)果,形成標準征求意見稿,并向行業(yè)征求意見。標準編制組根據(jù)行業(yè)反饋意見對標準進行修改,完成標準的送審稿。
2018年6月15日,標準通過專家組審定。2018年7月27日,中國標準化協(xié)會批準發(fā)布T/CAS 308-2018《家用儲水式電熱水器智能節(jié)能技術(shù)規(guī)范》團體標準,該標準已于2018年7月27日起實施,下文將對其進行詳細解讀。
3、標準內(nèi)容解讀
3.1 標準適用范圍
標準規(guī)定了家用儲水式電熱水器智能節(jié)能的術(shù)語和定義、技術(shù)要求和試驗方法。標準適用于額定容量40L及以上、能效等級不低于2級的電熱水器。
3.2 技術(shù)指標
標準中涉及到的幾個技術(shù)指標詳見表1。
3.3 對技術(shù)指標的解析
3.3.1 標準中相關(guān)定義
(1)用戶習慣學習功能。電熱水器能夠統(tǒng)計并記憶不同用戶使用時的溫度、時間、用水量、工作模式等設(shè)置參數(shù),依據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)調(diào)整電熱水器的運行模式。
(2)用戶習慣周期。用戶一段時間形成的行為和生活方式按同樣的規(guī)律重復出現(xiàn)的時間間隔。
(3)參考學習期。在規(guī)定的試驗條件下,電熱水器采用使用說明中允許的最高設(shè)置溫度模式來控制加熱和保溫的時間段。以下簡稱“參考期”。
(4)智能控制期。在規(guī)定的試驗條件下,電熱水器采用智能控制模式來自動控制加熱和設(shè)置溫度的時間段。以下簡稱“智能期”。
(5)智能控制有效期。在規(guī)定的試驗條件下,智能期運行穩(wěn)定后的最后2個用戶習慣周期。以下簡稱“智能有效期”。
3.2 技術(shù)指標
標準中涉及到的幾個技術(shù)指標詳見表1。
3.3 對技術(shù)指標的解析
3.3.1 標準中相關(guān)定義
(1)用戶習慣學習功能。電熱水器能夠統(tǒng)計并記憶不同用戶使用時的溫度、時間、用水量、工作模式等設(shè)置參數(shù),依據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)調(diào)整電熱水器的運行模式。
(2)用戶習慣周期。用戶一段時間形成的行為和生活方式按同樣的規(guī)律重復出現(xiàn)的時間間隔。
(3)參考學習期。在規(guī)定的試驗條件下,電熱水器采用使用說明中允許的最高設(shè)置溫度模式來控制加熱和保溫的時間段。以下簡稱“參考期”。
(4)智能控制期。在規(guī)定的試驗條件下,電熱水器采用智能控制模式來自動控制加熱和設(shè)置溫度的時間段。以下簡稱“智能期”。
(5)智能控制有效期。在規(guī)定的試驗條件下,智能期運行穩(wěn)定后的最后2個用戶習慣周期。以下簡稱“智能有效期”。
3.3.2 供水模式
供水通過基準供水模式的不同組合來實現(xiàn),基準供水模式見表2。節(jié)能測試采用了兩種供水模式,供水模式A和供水模式B,組合方式見表3。節(jié)能測試供水模式A、B兩種測試的參考示例詳見表4、表5。
3.3.3 試驗步驟
3.3.3.1 試驗環(huán)境要求
實驗室的環(huán)境要求如下:
(1)實驗室的空氣流速0.25m/s;
(2)環(huán)境溫度為(20±2)℃;
(3)相對濕度85%;
(4)電源電壓與額定電壓差的絕對值不能超過額定電壓的±1%;
(5)在被測電熱水器額定輸入功率下進行,輸入功率的偏差絕對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),在測試期間不排水時的水壓在0.28MPa和額定壓力之間并保持穩(wěn)定,波動范圍為-0.05MPa~0.05MPa。
3.3.3.2 參考期前穩(wěn)態(tài)
將被測電熱水器放置在3.3.2.1規(guī)定的試驗環(huán)境下至少2小時。被測電熱水器按照正常方式注滿溫度為(23±1)℃的水,除非使用說明中另有規(guī)定,對于密閉式電熱水器,關(guān)閉出水閥,打開進水閥,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)下周期運行。被測電熱水器在溫控器第一次斷開后不排水工作至少12小時,12小時后溫控器第一次斷開時,此階段結(jié)束,進入?yún)⒖计?。此步驟結(jié)束時,頂部所測水溫T為(Tset±3)℃。
測試注意事項:
(1)該階段目的是減小被測熱水器內(nèi)不同水層的水溫差。保證后續(xù)測試的準確性和重復性。
(2)被測熱水器是在額定輸入功率下工作,而不是額定電壓。
(3)進水管應(yīng)盡量短,同時注意進水管的保溫措施,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)電熱水器使用說明中允許的最高設(shè)置溫度的模式運行。被測電熱水器樣品利用參考期來記錄和學習用戶習慣,為智能期的運行做準備。節(jié)能測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)每次排水的進水平均溫度、排出熱水平均溫度、排出熱水質(zhì)量,然后計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算參考期的能量利用率。
測試注意事項:
(1)排出熱水平均溫度是采集的混水溫度,而不是被測熱水器的出水口溫度。
(2)如果被測熱水器沒有集成恒溫出水閥,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所示工裝進行。
3.3.3.4 智能期
在參考期結(jié)束后,進入智能期,在這期間電熱水器加熱和保溫控制采用智能模式控制。智能期運行3個用戶習慣周期,其中最后兩個用戶習慣周期稱為智能有效期。記錄熱水供應(yīng)滿足次數(shù),計算熱水供應(yīng)滿足率。還需要記錄智能期內(nèi)每次排水的進水平均溫度、排出熱水平均溫度、排出熱質(zhì),然后計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算節(jié)能率。
測試注意事項:
(1)排出熱水平均溫度是采集的混水溫度,而不是被測熱水器的出水口溫度。
(2)如果被測熱水器沒有集成恒溫出水閥,需選取高精度的電磁閥控制好混水溫度和出水流量。
(3)混水溫度工裝見圖1。
圖1 混水溫度測試工裝圖中:1-熱水器出水口;2-恒溫閥;3-T型管;4-熱電偶;5-環(huán)氧樹脂;6-螺紋接套;7-橡膠管。
(4)測試周期比較長,需注意保持測試的連貫性。
3.3.3.5 熱水供應(yīng)滿足率
在智能期放水試驗中,被測熱水器排出的熱水符合測試設(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放水測試,當被測熱水器按照測試設(shè)定要求放完15L水時的出水溫度為39.5℃,則該次放水試驗的熱水供應(yīng)滿足數(shù)記為1,如果被測熱水器放完15L水時的出水溫度為38.6℃,則該次放水試驗的熱水供應(yīng)滿足數(shù)記為0。智能期內(nèi)放水試驗完成后累加整個智能期內(nèi)放水試驗的熱水供應(yīng)滿足數(shù),然后計算其與智能期總的放水次數(shù)的比值,即可得到該被測熱水器的熱水供應(yīng)滿足率。注意,熱水供應(yīng)滿足率是計算能量利用率和節(jié)能率的先決條件。標準如此設(shè)定的初衷是在滿足用戶熱水使用需求的前提下,考核被測熱水器的能量利用率和節(jié)能率。當被測熱水器的熱水供應(yīng)滿足率低于80%時,計算能量利用率和節(jié)能率是沒有意義的。
4、總結(jié)
該標準將企業(yè)研究成果、標準量化考核、消費者使用習慣多維度有機地結(jié)合,本文對該標準的測試方法、注意事項等進行解讀,規(guī)范和引導電熱水器智能節(jié)能水平的評估和測量。
本文作者
中家院(北京)檢測認證有限公司 王伯燕 周敬
中國家用電器研究院 陸偉
安徽中認倍佳科技有限公司 徐傳芳
參考文獻
[1] GB 21519-2008,儲水式電熱水器能效限定值及能效等級[S].
[2] 周立國,王伯燕,亓新,申勇兵,陸偉.儲水式電熱水器智能節(jié)能評價方法研究[J].中國標準化,2019(23):205-211.
[3] T/CAS 308-2018,家用儲水式電熱水器智能節(jié)能技術(shù)規(guī)范[S].
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[5] 王瑩瑩,陸偉,李繼超,張兆明.家用儲水式電熱水器智能水平評價標準解讀[J].家電科技,2018(10):44-45.
[6] 黃遜青.儲水式電熱水器能效評價方法探討[J].家電科技,2017(05):37-39.
[7] 王爽,盛保敬,陳小雷,陳圓圓,鄢志丹,陳果.關(guān)于儲水式電熱水器剩余洗浴時間預(yù)估方法研究[J].家電科技,2019(03):64-69.
來源:《家電科技》2020年第五期
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