储水式电热水器沙特能效测试研究与准入规则解读

沈云婷 冯秉佑

（嘉兴威凯检测技术有限公司 嘉兴 314050）

引言

2017年中国与沙特阿拉伯的双边贸易额达500亿美元，沙特阿拉伯是中国在中东地区的最大贸易伙伴。2018年2月，SASO发布了电热水器的能效测试标准SASO 2884:2017，将电热水器纳入沙特能效计划目录。目前要进入沙特地区的热水器必须进行能效注册。本文意在对SASO IEC 60379:2007、SASO 2884:2017标准和相关准入规则进行一定程度的解读，给与储水式电热水器企业出口沙特提供帮助，同时也对影响能效测试结果的相关参数进行分析，为企业从产品设计上满足沙特能效要求提供一定的参考。

1 测试过程

实验能效测试过程如图1所示[1]。

1）测试第一阶段（实测容积CA）

被测电热水器按照正常工作方式注满水，并切断水源。然后从进水口排空热水器，记录排出水量，即为此器具的实测容积CA。

2）测试第二阶段

被测电热水器注满（15±2）℃的冷水，以230 V 60 Hz的电源持续供电使温控器动作6次，温控器动作温度设定为（65±3）℃，以达到稳定状态。

3）测试第三阶段（24 h固有能耗QPR）

该阶段以温控器的断开为起始和结束，中间过程时间至少为48 h。记录该过程所用时间t1和耗电量E1，以及过程中每一次温控器断开、接通时的储水温度θAi、θEi。

4）测试第四阶段（热水输出）

上一测试阶段一结束，立即断开电源。依据标准SASO IEC 60379:2007第15章规定的流速从进水口进冷水，以使热水从出水口输出，直至出水口水温降至40 ℃。以标准SASO IEC 60379:2007第10.2条款的方式记录该过程出水口的水温并计算出平均出水温θ’P，以及记录总出水量V40test。

5）测试第五阶段（重新加热）

继续上一阶段的进冷水操作，直至出水口水温降为15℃。重新通电加热至温控器断开，并记录温控器断开时的储水温度θR。同时，记录该过程所耗电量EHEAT,50_tested和时间tR，50_tested。

2 计算方程[1][2]

1）48h储水温度θm的计算

根据测试第三阶段所得的每一次温控器断开、接通时的储水温度θAi、θEi，按公式（1）计算：

2）24h固有能耗QPR的计算

根据上面计算得到的48 h储水温度θm的值，并结合公式（2）计算：

3）40℃的最大出水量V40的计算

根据测试第四阶段所得的平均出水温θ’P，总出水量V40test，并结合公式（3）、（4）计算：

4）重新加热等效耗电量EHEAT,50和时间tR,50的计算

根据测试第五阶段所得的储水温度θR，耗电量EHEAT，50_tested，时间tR，50_tested，并结合公式（5）、（6）计算：

图1 储水式电热水器沙特能效测试全过程

5）日用电量Qelec的计算

根据上面计算得到的24 h固有能耗QPR，并结合下述公式计算：

其中，公式中的Qref为参考能耗，根据制造商定义的负荷范围等级（Load profile）并结合标准SASO 2884:2017中的附录A来决定。

3 标准SASO 2884:2017附录A中的负荷范围等级

标准SASO 2884:2017中的附录A中的表格对七个负荷范围等级（Load profile）[2]进行了描述，解释了每个负荷范围等级的需要满足的要求。通过对被测热水器一天的使用情况来确定此热水器可标称的负荷范围等级。例如：根据附录A，负荷范围等级M的要求为在7:00需以3 L/min的流量排出0.105 kWh热量的水，之后停止排水，待到07:05再以6 L/min的流量排出1.400 kWh热量的水，之后再停止排水，如此进行下去。若被测热水器能排出附录A要求的排水量，则可以标称此等级。反之，要按下一等级再次测量确认。另外，附录A依据每个等级需排出水的热量总量确定了参考能耗Qref。

七个负荷范围等级，等级越大标明能满足的用水次数、用水量就越大，相应的耗电量也会越大。制造商需根据自身热水器的性能来确定所要标称的负荷范围等级。若错误标注了负荷范围等级，可能会影响最终的能效等级判定，甚至是得到不合格的能效测试结果。

4 测试结果的影响因素

根据上述测试过程和计算公式的介绍，以及结合多次对比实验的分析可看出，影响测试结果最重要的两个因素为48 h储水温度的和实测容积的测量。

根据标准SASO IEC 60379:2007的规定，储水温度的测量由放置于内胆内部出水管顶部的热电偶测量所得，而对于金属内胆则可以将热电偶按标准SASO IEC 60379:2007图3的位置放置于容器外部测量[2]。而国内大部分储水式热水器的内胆都为搪瓷内胆，这就必然要求测储水温度时需要将热电偶放置于内胆内部测量。平常测试过程中使用的热电偶线都是软的，很难实现这一要求。为了研究热电偶布置于内胆内外部对储水温度的测试影响大小，设计了以下的对比试验。

对比试验中我们对同一台50 L的储水式热水器，在相同的环境测试条件下，器具上的温控器也设置为同一位置，按标准进行安装测试，第一次将热电偶通过外壳开孔设置于内胆外部，第二次将热电偶通过金属丝固定放置于容器内部，得到表1的测试结果。

通过对比试验，我们发现布置于内部的电热偶得到的储水温度比放置于容器外部的储水温度要大得多，从而得到的后续计算结果也都大相径庭。出现这一结果的原因可能是搪瓷内胆的热传递性不好，导致外部温度会比实际内部水温低很多。

另一重要影响因素是对实测容积的测量。在进行容积测试时，标准SASO IEC 60379:2007要求是对注满水的容积进行排空操作，记录排出水量，从而得到实测容积。但实际操作会发现，很难对热水器进行彻底排空。因此，实际测试过程中，可以借鉴国内储水式电热水器性能标准GB 21519-2008的容积测试方法[3]，进行反向操作，通过对空热水器进行注水直至出水口出水，表明热水器已注满，注水过程中注意施加规定的水压，记录注水前后的质量差，通过质量-体积公式换选，即可得到实测容积。

5 储水式热水器出口沙特的准入规则

储水式电热水器的能效测试标准SASO 2884:2017的发布，意味着储水式电热水器要出口到沙特，除了需要原先已有要求的GC认证，现在还新增了能效要求。能效要求第一步即是SASO授权实验室依据SASO IEC 60379:2007、SASO 2884:2017标准，进行能效测试，得出能效注册需要的几个关键性数据（容积CA、24 h固有能耗QPR、日耗电量Qelec、能源等级、热水输出V40等），并出具测试报告，试验报告六个月有效。第二步，申请人提供注册资料（申请表、制造商营业注册证、注册型号声明函等）。第三步，官网注册。第四步，获得能效证书（一年有效），并加贴能效标签。

表1 两次对比试验得到的每次温控器动作时的储水温度

6 总结

储水式电热水器的沙特能效测试，不仅是考核24 h固有能耗和热水输出，同时也结合了负荷范围等级规定的参考能耗，从两方面来确定最终的能效等级。从实际的对比测试中我们可以看到实际测试中对温度取点位置的选择，以及容积测试方法的选择，对最终能效等级的影响非常大。因此通过特定工装以及更准确的容积测试方法能更好的提高能效测试准确度，为企业储水式热水器的设计提供帮助。同时负荷范围等级的设置以及准入规则的规定，可以让储水式电热水器的沙特能效等级更好地为消费者提供选择指导意见。