張曉 李珊珊 蘇進(jìn)財(cái) 趙爽 張維超
(1.中國家用電器研究院,北京 100037;2.中家院(北京)檢測(cè)認(rèn)證有限公司,北京 100053)
2020 年初,新冠肺炎疫情在全球蔓延,致使全球經(jīng)濟(jì)衰退,全球貿(mào)易幾近處于停滯狀態(tài),各國家電產(chǎn)業(yè)的進(jìn)出口貿(mào)易受到了極大沖擊。但危與機(jī)并存,我國的家電行業(yè)在2020 年迎來新“風(fēng)口”,具有凈化、殺菌消毒等功能的空氣凈化器、新風(fēng)機(jī)、洗衣機(jī)、消毒柜、洗碗機(jī)、凈水機(jī)等家電產(chǎn)品,對(duì)于居家疫情防控和保障用戶健康起到了關(guān)鍵作用,受到消費(fèi)者的廣泛關(guān)注,出口量大幅度增長[1]。
在市場(chǎng)需求激增的背景下,針對(duì)空氣凈化器產(chǎn)品的質(zhì)量控制更需要嚴(yán)格把關(guān),避免凈化器市場(chǎng)出現(xiàn)不良競(jìng)爭,混亂市場(chǎng)的情況。目前空氣凈化器類產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)較為成熟,但是各國標(biāo)準(zhǔn)不一,試驗(yàn)參數(shù)、試驗(yàn)方法及側(cè)重點(diǎn)都不一致。因此國際電工委員會(huì)(IEC)發(fā)布了IEC 63086-1:2020《家用和類似用途空氣凈化器 性能測(cè)試方法 第1 部分:通用要求》,作為空氣凈化器的首個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn),積極推動(dòng)了全球空氣凈化器行業(yè)的健康發(fā)展,并對(duì)全球大氣污染治理以及新冠疫情的防控具有重要作用。
空氣凈化器在國外發(fā)展和普及較早,美國、日本、加拿大、韓國等國家先后發(fā)布了用于空氣凈化器性能評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。其中,美國標(biāo)準(zhǔn)ANSI/AHAM AC1-2006《便攜家用電動(dòng)式空氣清潔器的性能測(cè)試方法》,主要規(guī)定了灰塵、香煙、花粉等顆粒物污染物去除的試驗(yàn)方法,對(duì)氣態(tài)污染物及微生物沒有涉及;日本標(biāo)準(zhǔn)JEM 1467-2015《家庭用空氣清凈機(jī)》,主要規(guī)定了除臭、除塵以及針對(duì)病毒的去除或抑制性能的試驗(yàn)方法;加拿大標(biāo)準(zhǔn)NRCC 54013《便攜式空氣凈化器測(cè)試方法》,規(guī)定了顆粒物污染物的去除方法和適用面積;韓國標(biāo)準(zhǔn)SPS-KACA 002-132:2018《室內(nèi)空氣凈化器》,標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了空氣凈化器的凈化能力、噪聲、臭氧、可吸入顆粒物傳感器能力的技術(shù)要求及試驗(yàn)方法[2]。
我國空氣凈化器產(chǎn)業(yè)自2010 年后規(guī)模不斷擴(kuò)大,市場(chǎng)競(jìng)爭日趨激烈,標(biāo)準(zhǔn)體系也逐步完善。2002 年我國制定發(fā)布了首部空氣凈化器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18801-2002《空氣凈化器》,并針對(duì)我國的特殊情況和空氣凈化器的發(fā)展,在2008 年和2015年進(jìn)行了兩次修訂。該標(biāo)準(zhǔn)明確了目標(biāo)污染物范疇:顆粒物、氣態(tài)污染物、微生物三大類;確定了評(píng)價(jià)空氣凈化器性能優(yōu)劣的兩個(gè)核心指標(biāo):潔凈空氣量(CADR)和累積凈化量(CCM)。對(duì)有害物質(zhì)釋放量、待機(jī)功率、凈化能效、噪聲、微生物去除提出了明確的要求及試驗(yàn)方法[3],較全面的涵蓋了空氣凈化器的性能和技術(shù)指標(biāo),在國際上屬于領(lǐng)先水平。
2020年國際電工委員會(huì)(IEC)發(fā)布的IEC 63086-1:2020《家用和類似用途空氣凈化器性能測(cè)試方法 第1 部分:通用要求》,是以我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18801-2015《空氣凈化器》為藍(lán)本提出立項(xiàng)和制定的,由我國專家擔(dān)任工作組召集人。該標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)之初為一項(xiàng)單獨(dú)的國際標(biāo)準(zhǔn),在制定過程中,考慮到空氣凈化器不同場(chǎng)景的類型差異,以及去除污染物的類型多樣性等因素,經(jīng)工作組深入討論,決定制定IEC 63086 系列標(biāo)準(zhǔn)。該系列標(biāo)準(zhǔn)會(huì)覆蓋目前已知的產(chǎn)品路線和產(chǎn)品門類,將極大地拓展全球潛在的市場(chǎng)空間,促進(jìn)我國空氣凈化器企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)再上一個(gè)新的臺(tái)階。
IEC 63086-1:2020 及系列標(biāo)準(zhǔn)的其他部分的制定,吸引了全球最頂尖的高校、研究機(jī)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)室,以及眾多空氣凈化器制造企業(yè)的專家,在對(duì)全球各國空氣凈化器標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)進(jìn)行充分研究的基礎(chǔ)上,開展全球循環(huán)比對(duì)試驗(yàn),并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果制定標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)兼具科學(xué)性和全球代表性。
以下就IEC 63086-1:2020[4]的主要內(nèi)容進(jìn)行解讀。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于在額定單相交流電壓不超過250 V、直流輸入電壓不超過48 V 的電路上使用的家用和類似用途空氣凈化器。具有空氣凈化功能的組合型產(chǎn)品(空調(diào)、加濕器、除濕器、加熱器等),其空氣凈化功能可以參考本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考核。該標(biāo)準(zhǔn)不適用于為工業(yè)用途而設(shè)計(jì)的凈化器,以及用于醫(yī)療場(chǎng)所的空氣凈化產(chǎn)品。
除常見的空氣凈化器外,定義了無需用戶干預(yù)即可自動(dòng)操作和更改其物理位置的凈化器—自動(dòng)空氣凈化器(即凈化機(jī)器人);與外部環(huán)境相連,將低污染的室外空氣送入室內(nèi)的空氣凈化器—新風(fēng)空氣凈化器;包含在同一機(jī)身外殼內(nèi),除凈化功能外,具有加濕、除濕、加熱或空調(diào)等功能的空氣凈化器—組合空氣凈化器。
空氣凈化器按照凈化原理分類,大致分為:機(jī)械過濾型;物理或化學(xué)吸附型;化學(xué)催化型;靜電過濾型;光催化型;血漿類型;臭氧產(chǎn)生類型;羥基生成型。
按照安裝方式分類,大致分為:落地式;臺(tái)式;掛壁式;直接插入式;吊頂式;便攜車載式;自動(dòng)式;新風(fēng)式。
本標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)污染物是具有確定成分的特定的空氣污染物,包括三大類:顆粒物、氣態(tài)污染物及微生物。
針對(duì)目標(biāo)污染物,空氣凈化器提供潔凈空氣的速率。通過測(cè)量的運(yùn)行衰減率和相關(guān)測(cè)試試驗(yàn)艙體積的乘積得到,單位為立方米每小時(shí)(m3/h)。
空氣凈化器的操作模式分為兩種:自動(dòng)模式和手動(dòng)模式。自動(dòng)模式的運(yùn)行狀態(tài)由凈化器調(diào)節(jié),不需要用戶進(jìn)一步的交互;手動(dòng)模式的運(yùn)行狀態(tài)由測(cè)試人員開啟,在測(cè)試期間,不進(jìn)一步進(jìn)行外部交互,不受空氣質(zhì)量傳感器、定時(shí)器的影響。一般,在測(cè)試CADR 及凈化能效項(xiàng)目時(shí),均選擇手動(dòng)模式的最高性能運(yùn)行模式,同時(shí)打開所有的空氣凈化功能并調(diào)至最大運(yùn)行狀態(tài)。
除非另有規(guī)定,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每次試驗(yàn)應(yīng)在不受外界空氣、陽光直射和其他輻射影響的試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)溫度變化范圍應(yīng)為(23±3)℃。試驗(yàn)相對(duì)濕度的變化范圍應(yīng)為(50±10)%。
標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)電壓,交流電壓應(yīng)符合表1 中電源電壓頻率的要求,如果標(biāo)準(zhǔn)未包括相應(yīng)的國家或地區(qū),則應(yīng)該使用制造商規(guī)定的電壓和頻率。在整個(gè)試驗(yàn)期間,試驗(yàn)電壓和頻率應(yīng)保持在額定電壓和頻率±1%的范圍內(nèi)。直流電壓應(yīng)使用制造商規(guī)定的額定電壓。
測(cè)試所用溫度計(jì)的精度應(yīng)在±0.5℃內(nèi);濕度計(jì)精度應(yīng)在±2% RH 范圍內(nèi);計(jì)時(shí)器24 h 精度應(yīng)在±1 s 內(nèi),CO2檢測(cè)儀器的精度應(yīng)±3%或50 ppm 范圍內(nèi),取較大值,且分別率應(yīng)為1 ppm。
測(cè)試使用30 m3試驗(yàn)艙應(yīng)符合表2 規(guī)定。
利用二氧化碳作為示蹤氣體,測(cè)量示蹤氣體在試驗(yàn)艙內(nèi)的衰減常數(shù),作為換氣次數(shù)。取樣點(diǎn)設(shè)置在距試驗(yàn)艙進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口至少1 m,距墻壁至少0.5 m,高度在地面以上(1.0±0.5)m 處。
打開測(cè)試室空氣處理裝置,將顆粒物(直徑大于0.3 μm)的背景濃度降至106/m3以下。試驗(yàn)開始前記錄CO2的背景濃度,啟動(dòng)溫、濕度控制裝置,打開混合風(fēng)機(jī)和再循環(huán)風(fēng)機(jī)。開始試驗(yàn),打開示蹤氣體供應(yīng),并將氣體引入測(cè)試室。一旦CO2濃度達(dá)到大于4000 ppm,關(guān)閉示蹤氣體供應(yīng),混合風(fēng)機(jī)持續(xù)運(yùn)行10 min。示蹤氣體完全混合后,關(guān)閉混合風(fēng)機(jī)。試驗(yàn)期間,再循環(huán)風(fēng)機(jī)應(yīng)連續(xù)運(yùn)行。測(cè)量示蹤氣體C0的初始濃度,計(jì)時(shí)間t=0,持續(xù)記錄濃度至少240 min。通過線性回歸得到換氣次數(shù)。
測(cè)量應(yīng)按照IEC 60704 系列進(jìn)行。目前GB/T 18801-2015所用噪聲測(cè)試方法GB/T 4214.1 等同采用此標(biāo)準(zhǔn)。
在最大性能運(yùn)行模式下,通過潔凈空氣量與輸入功率的比值,計(jì)算得來。單位為立方米每瓦時(shí)[m3/(W?h) ]。對(duì)于組合產(chǎn)品,應(yīng)僅在打開空氣凈化功能的情況下測(cè)量最大性能運(yùn)行模式下的能效。目前,正在考慮自動(dòng)運(yùn)行模式和自動(dòng)空氣凈化器的能效計(jì)算。
空氣凈化器連接到供電電源上,僅提供重啟動(dòng)等功能,而為提供任何主要功能的狀態(tài)下進(jìn)行功率測(cè)試。測(cè)量應(yīng)按照IEC 62301 進(jìn)行。國內(nèi)GB/T 35758-2017《家用電器 待機(jī)功率測(cè)量方法》等同采用了IEC 62301:2011。
IEC 63086-1:2020 是空氣凈化器的基礎(chǔ)和通用要求,全面地制定了空氣凈化器的相關(guān)術(shù)語定義及試驗(yàn)要求,專門針對(duì)顆粒物、氣態(tài)污染物、微生物的測(cè)試方法等內(nèi)容的國際標(biāo)準(zhǔn)正在制定中。
IEC 63086-1:2020 的發(fā)布,使空氣凈化器擁有全球統(tǒng)一的測(cè)試方法,讓全球消費(fèi)者能夠放心的購買和使用優(yōu)質(zhì)的空凈產(chǎn)品。尤其在2020 年全球新冠疫情暴發(fā)的特殊時(shí)期,為有效防止病毒氣溶膠傳播,助力疫情防控和復(fù)工復(fù)產(chǎn)發(fā)揮了重要的意義和作用,對(duì)全球新冠疫情的防控具有重要意義。
同時(shí),這也是我國標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為國際標(biāo)準(zhǔn)的成功案例,對(duì)我國健康家電產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展,優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)的出口和全球產(chǎn)業(yè)布局起到重要的引領(lǐng)和推動(dòng)作用,填補(bǔ)了空氣凈化器性能標(biāo)準(zhǔn)的空白,提高了我國國際標(biāo)準(zhǔn)化的話語權(quán)。