杜麗燕 孫昭漢 陳露露 黃曉波

（珠海格力電器股份有限公司 珠海 519070）

引言

家用空間加熱器作為歐洲消費者較為廣泛使用的熱銷電器，Erp指令要求在歐盟國家制定其相關(guān)產(chǎn)品范圍，并為生態(tài)設(shè)計要求提供監(jiān)管框架。為對產(chǎn)品的節(jié)能及能源消耗進(jìn)行有效控制，提高家用空間加熱器的能源利用效率，引導(dǎo)企業(yè)的節(jié)能技術(shù)進(jìn)步，歐盟委員會通過發(fā)布強制實施的方式對空間加熱器的及時指令進(jìn)行了規(guī)范。本文主要通過對出口歐盟地區(qū)的家用空間加熱器的生態(tài)設(shè)計ERP指令要求及其計算方法進(jìn)行研究分析。

1 背景

(EU) 2015/1188 局部空間加熱器的生態(tài)設(shè)計要求

發(fā)布日期：2015年4月28日

生效日期：2015年8月10日

實施日期：2018年1月1日

2 范圍

2.1 適用范圍

該指令明確對投放市場使用的家用局部空間加熱器額定發(fā)熱量≤50 kW，且單一額定發(fā)熱量≤120 kW的商用局部空間加熱產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計要求.

2.2 不適用范圍

法規(guī)條例明確不適用范圍：電動壓縮機或燃料驅(qū)動的，使用蒸汽壓縮循環(huán)或吸收循環(huán)產(chǎn)生熱量的局部空間加熱器；用于指定目的的，但通過對流或輻射方式加熱室內(nèi)空間來獲得及保持在一個確切的人類舒適熱量的局部空間加熱器除外；規(guī)定僅在戶外使用的局部空間加熱器；額定發(fā)熱量下，直接發(fā)熱量小于直接及間接發(fā)熱量總和的6 %的局部空間加熱器；空氣加熱產(chǎn)品；桑拿爐；從屬性加熱器。

表1 家用局部空間加熱器能效效率限制指標(biāo)

3 定義

局部空間加熱器：一種局部空間加熱設(shè)備，通過直接加熱或者組合式加熱（直接和熱傳遞到一種液體），使得該設(shè)備所在的一個封閉空間達(dá)到并維持一種另人感到舒服的熱度，也可能同時會傳遞熱量到其他的空間。該設(shè)備配備一個或多個熱發(fā)生器，通過焦耳效應(yīng)或者燃燒效應(yīng)，把電能或液體燃料，氣體燃料轉(zhuǎn)化成熱能。

3.1 涉及類別

依據(jù)EU 2015/1188指令要求，空間加熱器電熱類產(chǎn)品包含固定式空間電暖器、熱輻射式空間電暖器、儲熱式局部空間電暖器、便攜式空間電暖器。如：空氣對流型的電暖器（Air convection type electric heater）、輻射型的電暖器（radiant heater）、電熱汀取暖器（Electric heater）、PTC暖風(fēng)機（PTC heater）等，常見的三種類型定義如下：

1）便攜式局部空間電加熱器：非固定式加熱器，非儲熱式加熱器，非暗裝式加熱器，非輻射式加熱器，非可見灼熱輻射式加熱器，非從加熱器，例如：快熱爐（沒有固定安裝功能）、暖風(fēng)機等

2）輻射式局部空間電加熱器：熱輻射部件直接輻射熱量到空間。加熱元件上方的格柵溫升至少130 ℃，其他表面的溫升至少100 ℃。例如：電熱油汀、電熱膜等

3）可見灼熱式局部空間電加熱器：加熱部件可見，溫度至少650 ℃。例如：遠(yuǎn)紅外，小太陽類等

4 生態(tài)設(shè)計要求

歐盟委員會發(fā)布的法規(guī)中提出對已經(jīng)投放市場和投入使用的家用局部空間加熱器生態(tài)設(shè)計要求，該要求自2015年4月公布之日起20天后生效，并在生效后3年內(nèi)正式實施。法規(guī)規(guī)定了家用局部空間加熱器指標(biāo)限制要求，具體如表1所示。

另外，該法規(guī)還規(guī)定了有關(guān)氣、液體燃料排放物的空間加熱器產(chǎn)品特殊生態(tài)設(shè)計要求。具體如表2所示。

5 產(chǎn)品的信息要求

生態(tài)指令條例對局部空間加熱器產(chǎn)品的使用情況，作出以下相關(guān)信息要求：

1）產(chǎn)品包裝內(nèi)需含有滿足生態(tài)設(shè)計法規(guī)中標(biāo)示有效值，技術(shù)參數(shù)的測量及計算值；

2）在局部空間加熱器組裝、安裝或維護時，說明書上必需說明采取的任何規(guī)定預(yù)防措施；

3）產(chǎn)品說明書需體現(xiàn)相關(guān)的拆解、再循環(huán)、生命周期完結(jié)時的處理信息；

4）對僅適用于便攜式局部空間電加熱器：用戶的說明書（手冊封面），免費可訪問的制造商網(wǎng)址及產(chǎn)品包裝明顯位置上應(yīng)包含下述句子 “This product is only suitable for well insulated spaces or occasional use. 即：本產(chǎn)品僅適用于熱絕緣良好的空間或者僅適用于偶然使用的場合。

除上述產(chǎn)品信息說明，家用局部空間加熱器還需在說明書中提供如表3的信息。

表2 排放物的特殊生態(tài)設(shè)計要求

6 測量與計算方法

6.1 季節(jié)性空間加熱能效的通用條件

1）季節(jié)性空間加熱能效（ηS）即運行模式（ηS，on）下的季節(jié)性空間加熱能效，根據(jù)熱存儲、發(fā)熱量控制器、輔助耗電量及持續(xù)性引燃火焰功耗的貢獻(xiàn)量進(jìn)行修正。

2）耗電量應(yīng)乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)（CC）2.5。

6.2 季節(jié)性空間加熱能效的特殊要求

局部空間加熱器的季節(jié)性空間加熱能效公式如下：

對于家用局部空間加熱器ErP能效公式定義，關(guān)鍵是知道怎么計算效率。然后就是查指令中對應(yīng)表格來確定F(1)、F(2)、F(3)等的系數(shù)分別是多少； F(4)也能根據(jù)公式很簡單的計算出來，由定義得出，F(xiàn)(5)=0。而F(2)和F(3)則需要對產(chǎn)品分類進(jìn)行查表，其中：

ηS，on—運行模式下的季節(jié)性空間加熱能效，單位%，按運行模式下的季節(jié)性空間加熱能效計算ηS，on=ηth，nom，其中ηth，nom表示額定發(fā)熱量下的有效功率，基于NCV。對于局部空間電加熱器：，其中CC是電能到原始能量的轉(zhuǎn)換系數(shù)2.5，ηth，on，對局部空間電加熱器是100 %；

F(1)—是一個用于說明儲熱式局部空間電加熱器季節(jié)性空間加熱能效的正貢獻(xiàn)的校正因子，該值為0；

F(2)—由于調(diào)節(jié)控制器對室內(nèi)加熱舒適性貢獻(xiàn)，用于說明季節(jié)性空間加熱能效的正貢獻(xiàn)的校正因子，其值是互斥的，不能互加，單位%，按表4選?。?/p>

F(3)—由于調(diào)節(jié)控制器對室內(nèi)加熱舒適性貢獻(xiàn)，用于說明季節(jié)性空間加熱能效的正貢獻(xiàn)的校正因子，其值可以互加，單位%，按表5選??；

F(4)—輔助用電量校正因子F(4)按以下公式計算

表3 局部空間電加熱器的信息要求

式中：

elsb—待機耗電量，單位kW；

pnom—產(chǎn)品額定發(fā)熱量，單位kW；

——α是考慮產(chǎn)品是否符合委員會條例EU No 1275/2008的因子。

如果產(chǎn)品符合EU No 1275/2008給的限值，α為0；

如果產(chǎn)品不符合EU No 1275/2008給的限值，α為1.3。

依據(jù)EU No 1275/2008指令法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)解讀，家用局部空間加熱器產(chǎn)品的待機、關(guān)機功耗小于0.5即可滿足要求，即F(4)可以根據(jù)公式算出其數(shù)值。本文以機械便攜式及可見光輻射式各一款不同類別的家用局部空間加熱器產(chǎn)品作為案例研究，詳細(xì)解讀如下：

案例1：僅帶機械溫控器的便攜式電暖器產(chǎn)品a1，如圖1所示。

根據(jù)Erp法規(guī)指令能源效率計算公式，結(jié)合案例產(chǎn)品a1，由以上分析得出，

其中:F(1)為0，

F(2)按表B.1 “僅帶機械溫控器”，則選取對應(yīng)數(shù)值6 %，

圖1 便攜式電暖器產(chǎn)品a1

F(3)按表B.2選取，沒有對應(yīng)一個符合數(shù)值，則選取0，

F(4)根據(jù)計算公式，該產(chǎn)品是否符合EU No 1275/2008標(biāo)準(zhǔn)定義中關(guān)機、待機能效限值的要求：

——“關(guān)機”模式的功耗，在任何“關(guān)機”模式的設(shè)備的功耗不應(yīng)超過0.50 W。

——“待機”模式的功耗，設(shè)備的能耗在以下任何狀態(tài)之一，不得超過0.50 W：

①僅有重新啟動功能，或者

②重新啟動功能及一個表明該功能處于可激活狀態(tài)的指示。

案例樣品a1實測待機功率值為＜0.5 W，符合EU No 1275/2008規(guī)定的要求，則α確定為0；

F(5) 用于說明通過持續(xù)性引燃火焰的能耗季節(jié)性空間加熱能效負(fù)貢獻(xiàn)的校正因子，單位%，該值為0，根據(jù)測試數(shù)值代入計算公式如下：

由 表1家用局部空間加熱器能效效率限制指標(biāo)可知，便攜式季節(jié)性空間加熱器能源效率需≥36 %，案例1根據(jù)能效指令要求計算剛好達(dá)到36 %，即產(chǎn)品滿足歐盟Erp指令要求。

表4 校正因子F（2）

表5 校正因子F（3）

案例2：可見光輻射式電暖器產(chǎn)品b2（功率800 W），如圖2和圖3所示。

根據(jù)本文第3點定義中的類別判斷，遠(yuǎn)紅外電暖器是否符合生態(tài)指令定義分類，主要看發(fā)熱管內(nèi)發(fā)熱絲的溫度值是否達(dá)到650 ℃。由收集到的測試數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，其案例2中產(chǎn)品的發(fā)熱玻璃管溫度可到達(dá)510度以上，燈管里面的發(fā)熱絲溫度也達(dá)到了800～900 ℃之間（如圖4和圖5所示）。

代入公式計算如下，

其中，

F(1)：一個用于說明儲熱式局部空間電加熱器季節(jié)性空間加熱能效的正貢獻(xiàn)的校正因子，該值為0；

F(2): 按表B.1選取，結(jié)合案例2產(chǎn)品類別（輻射式），且產(chǎn)品內(nèi)部無限溫器控制，控制面板無其它手動調(diào)節(jié)控制器，則選取數(shù)值2 %；

F(3)：按表B.2選取，沒有對應(yīng)一個符合數(shù)值，則選取0 %；

F(4)根據(jù)計算公式，該產(chǎn)品是否符合EU No 1275/2008標(biāo)準(zhǔn)定義中的關(guān)機、待機能效限值的要求：

——“關(guān)機”模式的功耗，在任何“關(guān)機”模式的設(shè)備的功耗不應(yīng)超過0.50 W。

——“待機”模式的功耗，設(shè)備的能耗在以下任何狀態(tài)之一，不得超過0.50 W：

僅有重新啟動功能，或者

重新啟動功能及一個表明該功能處于可激活狀態(tài)的指示。

案例樣品a1實測待機功率值為＜0.5 W，符合EU No 1275/2008規(guī)定的要求，則α為0；

F(5) :于說明通過持續(xù)性引燃火焰的能耗季節(jié)性空間加熱能效負(fù)貢獻(xiàn)的校正因子，單位%，該值為0，代入計算公式如下：

根據(jù)表1家用局部空間加熱器能效效率限制指標(biāo)可知，案例2產(chǎn)品屬于可見灼熱式局部空間電加熱器，其額定制熱輸出功率800 W＜1 200 W，則對應(yīng)的能源效率值應(yīng)大于31 %。由以上計算結(jié)果得出b2產(chǎn)品的能源效率值32 %＞31 %，則也能滿足歐盟Erp指令要求。

圖2 遠(yuǎn)紅外類電暖器b2

圖3 內(nèi)部發(fā)熱絲

圖4 發(fā)熱管外部測試溫度

圖5 內(nèi)部發(fā)熱絲測試溫度

另，對應(yīng)產(chǎn)品說明書也需同步增加相關(guān)的技術(shù)參數(shù)信息、手冊封面明顯位置需標(biāo)注生態(tài)設(shè)計指令要求的警告語句等，如圖6。

綜上，根據(jù)本文中列舉案例發(fā)現(xiàn)，無論是便攜式或可見光灼熱式家用空間加熱器產(chǎn)品，只要其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足Erp指令相關(guān)要求，通過能源效率公式便能輕松計算出產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計指令限值。

7 現(xiàn)狀

隨著歐盟空間加熱器生態(tài)設(shè)計指令的發(fā)布及強制執(zhí)行，大部分熱銷的加熱器產(chǎn)品已不能滿足歐盟國家現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格要求，故企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)階段則須進(jìn)行全面市場調(diào)研、了解不同國家、不同區(qū)域?qū)Τ隹诋a(chǎn)品的地方法規(guī)要求，標(biāo)準(zhǔn)政策更新等具體情況。只有提前掌握、剖析標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)條款，才能在開發(fā)階段更好地設(shè)計產(chǎn)品，避免技術(shù)上的壁壘。

由于(EU) 2015 1188生態(tài)指令標(biāo)準(zhǔn)中沒有對家用空間加熱器產(chǎn)品設(shè)置能效等級要求，換言之，家用空間加熱器產(chǎn)品的能源效率只需滿足Erp指令發(fā)布的相關(guān)指標(biāo)即可通關(guān)。所以，對大部分企業(yè)而言，尤其出口產(chǎn)品的性能優(yōu)勢并沒有很好體現(xiàn)出來，也會導(dǎo)致出口產(chǎn)品的主要競爭力集中在產(chǎn)品的價格而不是產(chǎn)品的性能上，長期戰(zhàn)略也不利于整個行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

8 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展及社會的不斷進(jìn)步，出口家電產(chǎn)品的生態(tài)能源、環(huán)保要求也越來越受到消費者的高度重視。據(jù)出口數(shù)據(jù)統(tǒng)計，產(chǎn)品85 %以上的環(huán)境影響均體現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計階段。故企業(yè)在開發(fā)出口歐盟能源效率產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計要求時，必須考慮產(chǎn)品的設(shè)計在整個開發(fā)周期對環(huán)境因素所產(chǎn)生的影響，包括原材料的選擇、合格供應(yīng)商的采購、能源效率使用及最終回收利用等等。

因此，企業(yè)要提高家電產(chǎn)品的整體質(zhì)量，結(jié)構(gòu)安全僅作為產(chǎn)品的一個基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)部分，同時還得兼顧產(chǎn)品的生態(tài)能源設(shè)計，只有提高產(chǎn)品的環(huán)保節(jié)能，才不會對消費者造成購買力的影響。

圖6 能源效率技術(shù)參數(shù)