空气净化器性能国际标准IEC 63086-1:2020解读

2021-01-02 00:45张晓李珊珊苏进财赵爽张维超
轻工标准与质量 2021年3期
关键词:测试方法净化器污染物

张晓 李珊珊 苏进财 赵爽 张维超

(1.中国家用电器研究院,北京 100037;2.中家院(北京)检测认证有限公司,北京 100053)

2020 年初,新冠肺炎疫情在全球蔓延,致使全球经济衰退,全球贸易几近处于停滞状态,各国家电产业的进出口贸易受到了极大冲击。但危与机并存,我国的家电行业在2020 年迎来新“风口”,具有净化、杀菌消毒等功能的空气净化器、新风机、洗衣机、消毒柜、洗碗机、净水机等家电产品,对于居家疫情防控和保障用户健康起到了关键作用,受到消费者的广泛关注,出口量大幅度增长[1]。

在市场需求激增的背景下,针对空气净化器产品的质量控制更需要严格把关,避免净化器市场出现不良竞争,混乱市场的情况。目前空气净化器类产品的标准较为成熟,但是各国标准不一,试验参数、试验方法及侧重点都不一致。因此国际电工委员会(IEC)发布了IEC 63086-1:2020《家用和类似用途空气净化器 性能测试方法 第1 部分:通用要求》,作为空气净化器的首个国际标准,积极推动了全球空气净化器行业的健康发展,并对全球大气污染治理以及新冠疫情的防控具有重要作用。

1 国内外先进标准概况

空气净化器在国外发展和普及较早,美国、日本、加拿大、韩国等国家先后发布了用于空气净化器性能评价的标准。其中,美国标准ANSI/AHAM AC1-2006《便携家用电动式空气清洁器的性能测试方法》,主要规定了灰尘、香烟、花粉等颗粒物污染物去除的试验方法,对气态污染物及微生物没有涉及;日本标准JEM 1467-2015《家庭用空气清净机》,主要规定了除臭、除尘以及针对病毒的去除或抑制性能的试验方法;加拿大标准NRCC 54013《便携式空气净化器测试方法》,规定了颗粒物污染物的去除方法和适用面积;韩国标准SPS-KACA 002-132:2018《室内空气净化器》,标准主要规定了空气净化器的净化能力、噪声、臭氧、可吸入颗粒物传感器能力的技术要求及试验方法[2]。

我国空气净化器产业自2010 年后规模不断扩大,市场竞争日趋激烈,标准体系也逐步完善。2002 年我国制定发布了首部空气净化器产品标准GB/T 18801-2002《空气净化器》,并针对我国的特殊情况和空气净化器的发展,在2008 年和2015年进行了两次修订。该标准明确了目标污染物范畴:颗粒物、气态污染物、微生物三大类;确定了评价空气净化器性能优劣的两个核心指标:洁净空气量(CADR)和累积净化量(CCM)。对有害物质释放量、待机功率、净化能效、噪声、微生物去除提出了明确的要求及试验方法[3],较全面的涵盖了空气净化器的性能和技术指标,在国际上属于领先水平。

2 国际标准IEC 63086-1:2020 内容解读

2020年国际电工委员会(IEC)发布的IEC 63086-1:2020《家用和类似用途空气净化器性能测试方法 第1 部分:通用要求》,是以我国国家标准GB/T 18801-2015《空气净化器》为蓝本提出立项和制定的,由我国专家担任工作组召集人。该标准立项之初为一项单独的国际标准,在制定过程中,考虑到空气净化器不同场景的类型差异,以及去除污染物的类型多样性等因素,经工作组深入讨论,决定制定IEC 63086 系列标准。该系列标准会覆盖目前已知的产品路线和产品门类,将极大地拓展全球潜在的市场空间,促进我国空气净化器企业进行技术创新,推动整个产业再上一个新的台阶。

IEC 63086-1:2020 及系列标准的其他部分的制定,吸引了全球最顶尖的高校、研究机构和实验室,以及众多空气净化器制造企业的专家,在对全球各国空气净化器标准和技术进行充分研究的基础上,开展全球循环比对试验,并根据试验结果制定标准,标准兼具科学性和全球代表性。

以下就IEC 63086-1:2020[4]的主要内容进行解读。

2.1 适用范围

本标准适用于在额定单相交流电压不超过250 V、直流输入电压不超过48 V 的电路上使用的家用和类似用途空气净化器。具有空气净化功能的组合型产品(空调、加湿器、除湿器、加热器等),其空气净化功能可以参考本标准进行考核。该标准不适用于为工业用途而设计的净化器,以及用于医疗场所的空气净化产品。

2.2 净化器类型

除常见的空气净化器外,定义了无需用户干预即可自动操作和更改其物理位置的净化器—自动空气净化器(即净化机器人);与外部环境相连,将低污染的室外空气送入室内的空气净化器—新风空气净化器;包含在同一机身外壳内,除净化功能外,具有加湿、除湿、加热或空调等功能的空气净化器—组合空气净化器。

空气净化器按照净化原理分类,大致分为:机械过滤型;物理或化学吸附型;化学催化型;静电过滤型;光催化型;血浆类型;臭氧产生类型;羟基生成型。

按照安装方式分类,大致分为:落地式;台式;挂壁式;直接插入式;吊顶式;便携车载式;自动式;新风式。

2.3 目标污染物

本标准的目标污染物是具有确定成分的特定的空气污染物,包括三大类:颗粒物、气态污染物及微生物。

2.4 洁净空气量(CADR)

针对目标污染物,空气净化器提供洁净空气的速率。通过测量的运行衰减率和相关测试试验舱体积的乘积得到,单位为立方米每小时(m3/h)。

2.5 操作模式

空气净化器的操作模式分为两种:自动模式和手动模式。自动模式的运行状态由净化器调节,不需要用户进一步的交互;手动模式的运行状态由测试人员开启,在测试期间,不进一步进行外部交互,不受空气质量传感器、定时器的影响。一般,在测试CADR 及净化能效项目时,均选择手动模式的最高性能运行模式,同时打开所有的空气净化功能并调至最大运行状态。

2.6 测试条件

除非另有规定,标准规定每次试验应在不受外界空气、阳光直射和其他辐射影响的试验室内进行。试验温度变化范围应为(23±3)℃。试验相对湿度的变化范围应为(50±10)%。

标准试验电压,交流电压应符合表1 中电源电压频率的要求,如果标准未包括相应的国家或地区,则应该使用制造商规定的电压和频率。在整个试验期间,试验电压和频率应保持在额定电压和频率±1%的范围内。直流电压应使用制造商规定的额定电压。

2.7 测试仪器

测试所用温度计的精度应在±0.5℃内;湿度计精度应在±2% RH 范围内;计时器24 h 精度应在±1 s 内,CO2检测仪器的精度应±3%或50 ppm 范围内,取较大值,且分别率应为1 ppm。

2.8 试验舱

测试使用30 m3试验舱应符合表2 规定。

2.9 换气次数测试方法

利用二氧化碳作为示踪气体,测量示踪气体在试验舱内的衰减常数,作为换气次数。取样点设置在距试验舱进风口和出风口至少1 m,距墙壁至少0.5 m,高度在地面以上(1.0±0.5)m 处。

打开测试室空气处理装置,将颗粒物(直径大于0.3 μm)的背景浓度降至106/m3以下。试验开始前记录CO2的背景浓度,启动温、湿度控制装置,打开混合风机和再循环风机。开始试验,打开示踪气体供应,并将气体引入测试室。一旦CO2浓度达到大于4000 ppm,关闭示踪气体供应,混合风机持续运行10 min。示踪气体完全混合后,关闭混合风机。试验期间,再循环风机应连续运行。测量示踪气体C0的初始浓度,计时间t=0,持续记录浓度至少240 min。通过线性回归得到换气次数。

2.10 噪声

测量应按照IEC 60704 系列进行。目前GB/T 18801-2015所用噪声测试方法GB/T 4214.1 等同采用此标准。

2.11 能效

在最大性能运行模式下,通过洁净空气量与输入功率的比值,计算得来。单位为立方米每瓦时[m3/(W•h) ]。对于组合产品,应仅在打开空气净化功能的情况下测量最大性能运行模式下的能效。目前,正在考虑自动运行模式和自动空气净化器的能效计算。

2.12 待机功率

空气净化器连接到供电电源上,仅提供重启动等功能,而为提供任何主要功能的状态下进行功率测试。测量应按照IEC 62301 进行。国内GB/T 35758-2017《家用电器 待机功率测量方法》等同采用了IEC 62301:2011。

2.13 小结

IEC 63086-1:2020 是空气净化器的基础和通用要求,全面地制定了空气净化器的相关术语定义及试验要求,专门针对颗粒物、气态污染物、微生物的测试方法等内容的国际标准正在制定中。

3 结束语

IEC 63086-1:2020 的发布,使空气净化器拥有全球统一的测试方法,让全球消费者能够放心的购买和使用优质的空净产品。尤其在2020 年全球新冠疫情暴发的特殊时期,为有效防止病毒气溶胶传播,助力疫情防控和复工复产发挥了重要的意义和作用,对全球新冠疫情的防控具有重要意义。

同时,这也是我国标准转化为国际标准的成功案例,对我国健康家电产业的高质量发展,优势产业的出口和全球产业布局起到重要的引领和推动作用,填补了空气净化器性能标准的空白,提高了我国国际标准化的话语权。

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