王伯燕 陸偉 葉志壯 宋洋

中國家用電器研究院 北京 100037

1 引言

2017年5月31日，國家質(zhì)檢總局、國家標準化管理委員會發(fā)布了GB 24849-2017《家用和類似用途微波爐能效限定值及能效等級》標準，該標準已在2018年6月1日正式實施。新標準代替了GB 24849-2010《家用和類似用途微波爐能效限定值及能效等級》標準。

2 標準修訂內(nèi)容

新版標準GB 24849-2017與舊版標準GB 24849-2010主要變化如下：

——增加了微波爐效率的定義；

——重新定義了關機模式和待機模式；

——刪除了基本要求；

——刪除了“節(jié)能評價值”定義及要求；

——將微波爐效率計算公式移到正文；

——調(diào)整了能效等級，由原標準中的5個能效等級改為3個能效等級；

——明確了微波爐效率計算公式中的加熱時間t的表述；

——增加了微波爐腔體幾何中心的確定方法；

——修訂了關機功率和待機功率的試驗方法。

3 新版標準要點解讀

3.1 標準適用范圍

GB 24849-2017標準適用于最大額定輸入功率在2500W及以下，利用頻率為2450MHz的ISM頻段電磁能量以及由電阻性電熱元件加熱爐腔內(nèi)物品和食物的家用和類似用途微波爐，包括組合型微波爐的能源效率標識的使用、備案和公告。有的企業(yè)把組合型微波爐改為微波烤箱，避開微波爐能效。因產(chǎn)品帶有單獨的微波功能，建議按照0714微波爐類別申請CCC認證，且進行能效備案，降低產(chǎn)品市場風險。

3.2 關機模式和待機模式

首先來看新版標準GB 24849-2017給出的關機模式和待機模式的定義：

關機模式：微波爐連接到電源上，但不提供任何待機或主要功能的模式。僅用于指明微波爐處于關機狀態(tài)的指示燈也屬于關機模式。

待機模式：微波爐連接到電源上，提供一種或多種用戶經(jīng)常使用或保護性功能的產(chǎn)品模式。（1）通過遙控器、內(nèi)部傳感器和計時器激活其他模式（包括模式的激活和不激活）；（2）連續(xù)性功能：包括時鐘在內(nèi)的信息或狀態(tài)顯示；（3）連續(xù)性功能：基于傳感器的功能。

上述的關機模式和待機模式都是指產(chǎn)品可長時間持續(xù)或者可以由用戶設定持續(xù)時間的穩(wěn)定模式。一個產(chǎn)品可能有幾個關機模式，也可能根本沒有關機模式。器具上標示著電源、開/關、待機的開關，可能無法準確定義其工作模式，其中模式的定義是以實際功能為基礎的。很多企業(yè)存在開/關、待機符號混用問題。

器具上的開關（無論何種功能）并不被視為其待機模式的一種功能（面向用戶的），但一個遠程遙控開關（不在器具上）是一種遠程操作功能，因此也是其待機模式的一種。但是，如果這個遙控開關由電源電壓供電，并用于控制器與電源電壓連接，則認為其是斷開模式。同時，為了電磁兼容（EMC）而設計的組件并不被視為用戶導向功能，不必去判斷其相關器具工作模式。

示例1：某微波爐插上插頭后，沒有任何顯示，控制面板上也不能進行任何操作，需要先打開門，通過門聯(lián)鎖的微動開關來喚醒，然后把門關上，可以在控制面板上進行操作。進行了開關門的動作之后，產(chǎn)品會一直保持通電狀態(tài)，可以在控制面板進行調(diào)節(jié)、操作。該產(chǎn)品既有關機模式，又有待機模式。開門前屬于關機模式，開門后屬于待機模式。

示例2：某微波爐插上插頭后，沒有任何顯示，控制面板上也不能進行任何操作，需要先打開門，通過門聯(lián)鎖的微動開關來喚醒，然后把門關上，可以在控制面板上進行操作。進行了開關門的動作之后，產(chǎn)品會保持5min通電狀態(tài)，可以在控制面板進行調(diào)節(jié)、操作；如果不對控制面板進行任何操作，5min后，產(chǎn)品回到初始狀態(tài)。該產(chǎn)品只有關機模式，沒有待機模式。

示例3：某微波爐插上插頭后，沒有任何顯示，按控制面板上的按鍵可以進行對應操作。該產(chǎn)品屬于關機模式。

示例4：某微波爐插上插頭后，有時鐘顯示，按控制面板上的按鍵可以進行對應操作。該產(chǎn)品屬于有信息顯示的待機模式，沒有關機模式。

3.3 能效等級

新版標準GB 24849-2017調(diào)整了能效等級，由原標準中的5個能效等級改為3個能效等級；去掉了原來的2級和4級，更加簡潔，詳見表1和表2。新版GB 24849-2017標準表面上看是把舊版標準1級效率值由62%調(diào)整到了60%，2級效率值由58%調(diào)整到56%，3級效率值由54%調(diào)整到52%。但是由于計算方法中，加熱時間把磁控管燈絲預熱時間除去了，而輸入能量還包含磁控管燈絲預熱消耗的能量，計算實際上是提高了要求。某品牌產(chǎn)品分別按照舊版標準GB 24849-2010和新版標準GB 24849-2017計算，差異見表3。

新版標準GB 24849-2017只考核產(chǎn)品低功耗模式中的關機模式和待機模式，明確說明不考核產(chǎn)品網(wǎng)絡功能（Wi-Fi、藍牙等通信協(xié)議功能）啟動的網(wǎng)絡模式。

表1 GB 24849-2010能效等級

表2 GB 24849-2017能效等級

表3 新舊標準微波爐效率值計算差異

表4 初始水溫測試時間對微波效率影響

表5 最終水溫取值對微波效率的影響

3.4 微波效率試驗

測試微波效率，首先要測量微波輸出功率。具體測試步驟為：（1）測量開始時，待測微波爐和容器為室溫，水初始溫度為10℃±1℃，在水被倒入容器之前迅速測量水溫；（2）把1000g 5g的水加到容器中，測得實際質(zhì)量，把容器馬上放到擱架中心上，擱架處于正常使用的最低位置；（3）啟動微波爐，測量從微波爐輸入功率達到其額定輸入功率的1/2至水溫加熱到20℃±2℃所需的時間，同時切斷電源，在60s之內(nèi)測量最終水溫。微波輸出功率計算公式：微波功率單位，W。四舍五入取整。

P—微波爐輸出功率，W；

mw—水的質(zhì)量，g；

T2—最終水溫，℃；

T1—初始水溫，℃；

mc—容器質(zhì)量，g；

T0—環(huán)境溫度，℃；

T—加熱時間，除去磁控管燈絲預熱時間，s。

對于試驗使用的容器標準有明確要求。“圓柱形硼硅玻璃容器，最大壁厚3mm，外徑約為190mm，高約為90mm?！睖y試過程中注意初始水溫的測量時間，調(diào)好水之后，迅速測量水溫，然后將水快速倒入測試容器中。如果用一只硅硼玻璃容器同時作為秤水和測初始水溫的載體，在秤水過程中硅硼玻璃容器和初始水負載之間產(chǎn)生熱傳遞，導致硅硼玻璃容器自身溫度低于環(huán)境溫度。器具工作時會有更多的微波能量被硅硼玻璃容器吸收，而水負載消耗的微波能量減少，導致微波效率降低。另外還要注意最終水溫的測試時間，盡量取中位值。

微波效率計算公式：

注意，新版標準GB 24849-2017明確微波效率計算中，加熱時間要去除磁控管燈絲預熱時間，也就是微波爐開始加熱到達到其額定輸入功率的1/2的時間。該部分時間只是用來進行磁控管燈絲預熱，沒有有效功率輸出，屬于無功功率。關于初始水溫測試時間對微波效率影響見表4，最終水溫取值對微波效率的影響見表5。

圖1 帶玻璃轉(zhuǎn)盤微波爐腔體幾何中心示意圖

圖2 不帶玻璃轉(zhuǎn)盤微波爐腔體幾何中心示意圖

3.5 微波爐燒烤能耗試驗

如果產(chǎn)品帶有燒烤功能，還需要增加燒烤能耗測試。測試過程中主要樣品的擺放要求：“嵌裝式及吊掛式微波爐按安裝說明進行安裝。其他微波爐背部盡量靠近一邊壁而遠離另一側(cè)壁。打算放置在地板上使用的微波爐靠近兩邊壁?！毙掳鏄藴蔊B 24849-2017增加了腔體幾何中心的確定方法。

帶轉(zhuǎn)盤微波爐的腔體幾何中心位于玻璃盤中心到腔體頂部（如果發(fā)熱管外露，則以發(fā)熱管底部為頂部）高度的一半處，見圖1所示。平板微波爐的腔體幾何中心位于底板中心（如果發(fā)熱管外露，則以發(fā)熱管底部為頂部）到頂板高度的一半處。如圖2所示。

在實際測試中，發(fā)現(xiàn)有些組合型微波爐在進行燒烤能耗測試時，斷電后，腔體幾何中心的溫度還會上升7～9℃。對此就有了兩種讀取最終溫度的方法：

方法A：讀取斷電后瞬間的溫度作為最終溫度；

方法B：讀取腔體內(nèi)的最高溫度作為最終溫度。

通過仔細研讀標準，筆者認為應讀取斷電瞬間的溫度作為最高溫度。理由如下：

（1）標準規(guī)定“測定微波爐在規(guī)定的工作時間（5min）內(nèi)所消耗的電能以及腔體幾何中心的溫升值。”只需要考慮微波爐工作5min的溫升即可；

（2）斷電后，微波爐已經(jīng)沒有工作，耗電量不會再增加，所以斷電之后的溫升無需考慮；

（3）斷電后腔體幾何中心溫度升高是由于斷電后散熱風扇停止工作，導致腔體內(nèi)部余熱散不出去，腔體幾何中心溫度升高，斷電后已經(jīng)不存在正常工作條件，所以不能正確反映微波爐燒烤能效值。

3.6 關機和待機功率試驗

新版標準GB 24849-2017將舊版標準GB 24849-2010中的短時功率測量法、平均功率法和累積能量法三種方法簡化為累計能量法（即采樣計算法）一種，方便企業(yè)和檢測機構(gòu)執(zhí)行標準。在標準GB/T 35758-2017《家用電器 待機功率測量方法》中也對采樣計算法進行了說明。采樣計算法：在測試工程中，使用測量儀器記錄一定時間間隔的功率。對所有產(chǎn)品模式及產(chǎn)品類別而言，取樣都是優(yōu)先選用的測試方法。若某模式中功率呈周期變化或者不穩(wěn)定，在短時模式中，采樣計算法是此標準中唯一被允許的測試方法。

4 總結(jié)

在節(jié)能減排的大環(huán)境下，人們越來越關注產(chǎn)品的能效。本次標準修訂解決了舊版標準中存在的一些分歧，幫助企業(yè)和檢測機構(gòu)更好地執(zhí)行能效標準。