DB31 622-2012空气净化器能效限定值及能源效率等级

上海市地方标准DB31/622012空气净化器能源效率限定值及能源效率等级THEMINMUALOWABLEVALUESOFTHENERGYEFICENCYANDENRGYEFICENCYGRADESFORAIRCLEANERS20120820发布20121201实施上海市质量技术监督局发布DB31/622012I目次前言1范围12规范性引用文件13术语和定义14能源效率限定值25能源效率等级评定方法26试验方法27检验规则38能源效率等级标识3附录A（规范性附录）功率测试方法4附录B（规范性附录）能效比和适用面积测试方法5附录C（资料性附录）适用面积计算的推导12DB31/622012I前言本标准按照GB/T1209给出的规则起草。本标准第4章是强制性的，其余是推荐性的。本标准规定了家用空气净化器能源效率限定值和能源效率等级评定方法等。本标准由上海市质量技术监督局提出并归口。本标准起草单位上海市环境保护产品质量监督检验总站、3M中国有限公司、飞利浦（中国）投资有限公司、上海市计量测试技术研究院、大金（中国）投资有限公司、深圳市格瑞卫康环保科技有限公司、朗逸环保科技（上海）有限公司、江苏美的春花电器股份有限公司、上海市环境保护工业行业协会空气净化设备专业委员会。本标准主要起草人沈浩、丁臻敏、辛立明、蒋未来、王蔚然、陈积文、赵海山、闻真、罗俊华、严义清、王超君、王宝柱、黄德利、刘臻。本标准为首次发布。DB31/6220121空气净化器能源效率限定值及能源效率等级1范围本标准规定了空气净化器的能源效率限定值、能源效率等级评定方法、节能评价值、试验方法、检验规则。本标准适用于单相额定电压为20V（50HZ）、固态颗粒物洁净空气量（以下简称CADR）为（8580）M3/H相应的适用面积为（8580）M2的空气净化器。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T281计数抽样检验程序第1部分按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T289周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）GB/T1801208空气净化器3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。31适用面积APLICATIONAREA空气净化器适合使用的最大室内面积，以S表示，单位为平方米（M2）。该面积是由稳定状态下的数学模型来决定的，通过计算基于一个连续稳定状态下，在确定了空气交换速率、自然衰减速率、室内高度的前提下，以去除80的香烟烟雾的最低CADR计算得出。32待机功率STANDBYPOWER空气净化器接通电源，等待启动工作指令（按键、遥控等）期间的功率消耗，以P0表示，单位为瓦（W）。3输入功率INPUTPOWER空气净化器产生CADR所需要的输入功率，以P表示，单位为瓦（W）。主要包括电机、静电高压发生器、离子发生器、控制和驱动电路等部分的输入功率。34能源效率ENRGYEFICIENCY空气净化器产生的洁净空气量与输入功率的比值，又称能效比，用字母E表示，单位为立方米每瓦时M3/WH。DB31/622012235能源效率限定值THEMINIUMALOWABLEVALUESOFENRGYEFICIENCY空气净化器在最大风量下运行时，所允许的最低能效比。36能源效率等级ENRGYEFICIENCYGRADE表示空气净化器能源效率高低差别的一种分级方法，依据空气净化器能效比的大小确定，分成1、2、3、4、5五个等级，1级表示能源效率最高。37节能评价值THEVALUATINGVALUESOFENRGYCONSERVATION在最大风量下运行时，空气净化器达到节能认证产品所允许的最低能效比。38额定能源效率等级RATEDENRGYEFICIENCYGRADE空气净化器出厂时，由生产厂家按照本标准规定注明的空气净化器能源效率等级标称值。4能源效率限定值41空气净化器待机功率20W。42空气净化器能效比实测值应不小于250M3/WH。43空气净化器的能效比实测值应不低于标称值的90。5能源效率等级评定方法51能源效率等级判定方法根据空气净化器的能效比实测结果，依据表1，判定该空气净化器的额定能源效率等级。表1能源效率等级指标能效比/EM3/WH待机功率W能源效率等级60201510E6020W2430510203340E43020W425034020552节能评价值空气净化器的节能评价值为表1中能源效率等级的2级。6试验方法61功率测试按附录A对空气净化器待机功率和输入功率分别进行测试，计算结果保留一位小数。62能效比和适用面积测试按附录B对空气净化器能效比和适用面积进行测试。能效比的计算结果保留两位小数，适用面积的计算结果保留整数位。DB31/62201237检验规则71能源效率限定值应作为空气净化器出厂检验和型式检验项目。72抽取三台样品予以封样，测试其中一台的待机功率与能效比。若不满足限定值规定的要求时，再测试其余二台样品，其实测值均应满足规定要求，否则判定该批产品为不合格。8能源效率等级标识81生产厂家应根据本标准的要求和测试结果，确定产品的待机功率、能效比、额定能源效率等级。82生产厂家应在其产品的出厂文件上注明该产品的待机功率、能效比、额定能源效率等级、所依据的标准号。DB31/6220124附录A（规范性附录）功率测试方法A1试验条件环境温度（1535）；环境湿度（4575）RH；电源要求电压交流为20V（11），频率为50HZ（105），总谐波失真度应不超过2。背景要求可吸入颗粒物浓度015MG/M3。A2测量仪器秒表（日差优于05S，最小分辨率为1MS）、功率测试仪（分辨率为01W，峰值因子5，最小电流量程10MA，保证连续工作条件，测量精度不低于5），需定期校准。A3待机功率测试步骤A31在电源和待测空气净化器之间连接功率测试仪。A32调节空气净化器于待机状态，保持待机至少10MIN后，每隔1MIN记录功率读数1组，连续累计记录13组。A3待机功率的计算将13组数据中与平均值相对偏差最大的3组数据剔除，取其余10组数据的平均值为待机功率P0。A4输入功率测试步骤A41将空气净化器置于实验室中心位置，保证测试时周围1M空间范围内不得有其他任何物件。A42在电源和待测空气净化器之间连接功率测试仪。A43打开空气净化器，设定风量到最高档位，运行至少60MIN。A4继续运行空气净化器10MIN，第1MIN开始每隔1MIN记录功率读数1组，连续累计记录13组。A45输入功率的计算将13组数据中与平均值相对偏差最大的3组数据剔除，取其余10组数据的平均值为输入功率P。注对空气净化器CADR不产生直接贡献的其它功能（如紫外灯、加湿器、除湿器等）的功率消耗不计入输入功率。DB31/6220125附录B（规范性附录）能效比和适用面积测试方法B1CADR测试B1试验条件环境温度（2327）；环境湿度（4060）RH；电源要求电压为（201）V；频率为（5005）HZ。背景要求固态颗粒物浓度2104个/L。B12试验主要设备及仪器B121测试舱B121测试舱的主要结构参照GB/T1801208附录A的要求。B1212测试舱的辅助结构及配置A）采样口离地（1013）M，内径为10MM的圆形采样口，不用时可封闭。B）采样管固态颗粒物采样管采用仪器专配采样管，气态污染物和臭氧采样管采用聚四氟乙烯材料采样管，均使用三脚架固定。C）环境温湿度控制系统温度控制空调；湿度控制加湿器和除湿器。D）背景浓度控制系统HEPA过滤器对粒径为03UM的颗粒物，达到或高于97的空气过滤作用的空气过滤器。臭氧过滤器对臭氧具有连续去除能力的过滤器。E）平台/支架桌面型空气净化器放置于750MM高度的平台（桌面）上，支架的材料为不锈钢。挂壁型空气净化器安装于160MM的支架上，上部悬挂点的高度距离地面150MM。F）固态颗粒物标准物质和发生器DB31/6220126B1213测试舱系统示意图1测试舱；8背景浓度控制系统；2空气净化器；9空调；3测试平台；10固态颗粒物发生器；4吊扇；1电源；5排气风道；12测试仪器；6循环风道；13采样器及采样管；7湿度控制系统；14测试仪器。图B1测试系统示意图B12固态颗粒物（香烟烟雾）发生器B121固态颗粒物发生源的要求选用的固态颗粒物发生源为红塔山牌经典1956香烟（84MM烤烟型，烟气烟碱量1MG，焦油量12MG，烟气一氧化碳含量12MG）。测试用香烟打开后应立即使用电子天平（精度不低于10MG）进行质量筛选，质量范围应为（90950）MG/支。筛选后用烟应密封于塑料袋中置于冰箱冷藏室内保存备用，保存温度为（47），有效期为3个月。B122发生器的要求固态颗粒物发生器（见图B2）采用正压空气吹入法发生烟雾。将香烟固定于底座烟嘴上，燃烧腔管接于底座，用点烟器点燃香烟，同时开始计时，香烟应在（4050）S内燃烧完毕。香烟燃尽后，关闭进气阀。燃烧腔清理工作应待后续测试工作完成后进行。图B2固态颗粒物发生器结构示意图发生的固态颗粒物（香烟烟雾）经烟嘴尾部的烟雾导出管导入到测试舱内，导入管长度应DB31/6220127为（4050）MM，直径不小于10MM的不锈钢管。每进行三次测试，应清洗导入管和接取容器。固态颗粒物（香烟烟雾）的导入位置设置于测试取样口的对角处，离地高度为1M，距离拐角立柱40MM以上。B123测量仪器多通道激光粒径谱仪测试粒径范围为（0150）M，测量下限不高于50个/L，带连续记录功能，配置稀释器，需定期校准。B13CADR测试步骤B131试验前准备工作B131试验开始前，按照GB/T1801208中附录C做好测试舱有关的相应准备工作。B1312试验样品A）根据产品说明书检查待测空气净化器的电压、频率、额定功率等参数，过滤器组成和安装情况。正式试验前，在环境背景固态颗粒物浓度015MG/M3的实验室内开机试运行至少30MIN，保证被测空气净化器进入正常工作状态。B）将待测空气净化器放置入测试舱内并接通电源，同时确认可以在测试舱外进行遥控开启，并能够运行于最大风量状态。如果不具备，需要进行适当的改动。C）不同型式的空气净化器试验时在测试舱中的放置位置地面型空气净化器试验时，直接放置于测试舱中心点位置的地面上；桌面型空气净化器试验时，直接放置于测试舱中心点位置的桌面上；挂壁型空气净化器试验时，安装于测试舱内中心点位置的配套支架上进行；复合型空气净化器试验时，可根据实际使用方法并放置于测试舱内中心点位置进行。B1313采样点位置采样点高度相对测试舱地面为15M，与测试舱壁距离为05M，同一采样点设置1个或多个采样头并与舱外采样或检测仪器连接。采样口的位置必须在固态污染物发生器入口的对角位置（保持最远的距离）。被测空气净化器的出风口方向不得正对测试仪器采样口，与采样口呈90夹角方向。B1314并连接好电源和舱内外开关控制线路（具备遥控器的空气净化器不需连接舱内外开关控制线路）。关闭测试舱门，开启背景浓度控制系统和吊扇。B132标准尘源以红塔山牌香烟烟雾作为固态颗粒物的尘源，采用（0170）M的颗粒物，初始浓度应在（2435）107个/L范围内。B13试验规定测试空气净化器的固态颗粒物CADR，应按第B134和第B135条所述的测试程序进行，并在同1天内持续进行及完成。B134固态颗粒物自然衰减试验B1341确定试验的记录文件。包括试验日期、时间、环境温湿度条件、测试舱内固态颗粒物浓度背景情况。B1342开启测试仪器，对测试舱内实验条件进行监测。当监测数据满足B1条规定的要求时关闭风扇和背景浓度控制系统继续监测10MIN，确认数据没有反弹，记录环境温湿度、背景浓度等，关闭背景浓度控制系统和环境湿度控制系统，打开混合风扇。B1343测试舱烟雾发生过程，按如下步骤进行操作A）点燃试验用标准香烟并放置到固态污染物发生器内，同时监测固态污染物浓度变化。当固态颗粒物浓度达到要求的浓度范围后，停止发生并将烟雾导出管从测试舱内取出；DB31/6220128B）烟雾发生结束后，继续开启风扇2MIN，以均匀混合测试舱内固态颗粒物浓度；C）关闭混合吊扇3MIN，以稳定测试舱内的固态颗粒物浓度。在后续的整个试验过程中，混合吊扇不得再次开启运行。B134T0点浓度的测试测试关闭混合吊扇3MIN后固态颗粒物的浓度，记录为T0，浓度应满足B132条要求。B1345数据记录在T0时刻后每间隔1MIN读取1个数据，每个数据采样时间为1MIN，连续测试20MIN，取10个数值，记录为T1T10。计算所用数据最少为9个连续的测试数值，其中最小的固态颗粒物浓度必须大于试验仪器测量下限的2倍。B1346试验结束后，再次记录测试舱内温湿度，应满足B1条规定的要求。B1347固态颗粒物的自然衰减常数KN按B142条的规定进行计算。B1348试验的可靠程度应满足测试数据上下限在95的置信区间内和相关系数R2098的要求，按B143和B14条的规定进行计算。B135固态颗粒物总衰减试验B1351按B1341条至B1343条的规定进行操作。B1352T0点浓度的测试测试关闭混合吊扇3MIN后固态颗粒物的浓度，记录为T0。B1353从0时刻开始，在测试舱外开启被测空气净化器，调至最大风量状态，运行2MIN后，测试固态颗粒物，记录为T1，浓度应满足B132条要求。B1354数据记录在1时刻后每间隔1MIN读取1个数据，每个数据采样时间为1MIN，连续测试20MIN，取10个数值，记录为T2T1。计算所用数据最少为9个连续的测试数值，其中最小的固态颗粒物浓度必须大于试验仪器测量下限的2倍。B135关闭被测空气净化器，再次记录测试舱内温湿度，应满足B1条规定的要求。B1356固态颗粒物的总衰减常数KE按B142条的规定进行计算。B1357试验的可靠程度应满足测试数据上下限在95的置信区间内和相关系数R2098的要求，按B143和B14条的规定进行计算。B136洁净空气量（CADR）计算按公式B1计算空气净化器的CADRNENEKKKKVCADR180060（B1）式中CADR洁净空气量，单位为立方米每小时（M3/H）；V测试房间的体积，以立方米表示（M3）；KE总衰减率（MIN1）；N自然衰减率（MIN1）。B14相关计算方法B141测试数据点取舍规则按照GB/T1801208附录B中B1条要求。B142衰减常数计算按照GB/T1801208附录B中B2条要求。B143置信区间计算B1431一元线性回归线的标准偏差计算DB31/6220129按公式B2计算衰减曲线的标准偏差NIITREGMTBCNSI12L21（B2）式中SREG整体标准偏差的估计值；N衰减曲线中的数据组数；LNCTI在TI时间浓度的自然对数；TI数据点所在的时间，单位为分钟（MIN）；B衰减线截距（等同于估算的初始浓度）；M衰减线斜率，单位为每分钟分之一（MIN1）。B1432预测值的计算测试时间内，对应浓度为CT1CTN，计算其相应的自然对数，形成数列LNCTI，数据点数量最少为9个连续点，最多12个。使用最小二乘法，对TI和LNCTI进行线形回归拟合，得到公式B3BMTCITILN（B3）式中LNCTI任一时刻拟合计算浓度的对数值；M直线的斜率；B截距。B143T分布临界值的确定对于给定的置信度95（05）和自由度（N2），可以查询T分布表临界值确定。测试过程中，N（数据采集数量）的取值为912，可以相应的确定T/2，N2的T值，见表B1表B1自由度T/2值备注N272365最少数据点为9个N282306N29262N210228根据数据采集数量，查表获得T/2值。B143495置信度区间计算按公式B4和B5计算95置信度区间NIIIIIREGTUTTTTNSNTCCI1222/112LNLN（B4）NIIIIIREGTLTTTTNSNTCCI1222/112LNLN（B5）DB31/62201210式中LNCU95置信区间内的上限值；LNL95置信区间内的下限值；LNCTI基于数值回归曲线计算的TI时刻预测值；T/2临界值。B1435判定基于上述计算，比较实测值与置信区间内的上下限值，满足公式B6的要求，测试数值可以被确定为符合要求。UTLCCCILNLNLN（B6）B14相关系数计算相关系数表示自变量与因变量之间的离散程度，说明线性回归相关关系的显著程度，R2应当大于098。按式（B7）计算2222YXXYR（B7）式中R相关系数；NXXIX2NYYIY2NYYXXIIXYN样本数量X数列X的均值Y数列Y的均值。因此，2222YYXXYYXXRIIII令，DB31/6220121222222221LN1LN1LN1LNIIIITTIIYIIIIXNTITIIIIIXYCNCNYYLTNTNXXLCTNCTNYXYXL得出公式（B8）YXLLRXY22（B8）TI时间（自变量）。B2能效比计算按公式B9计算空气净化器的能效比PCADRE（B9）式中E固态颗粒物净化效能，单位为立方米每瓦时M3/（WH）；P输入功率，单位为瓦（W）。B3适用面积计算由测得的CADR按公式B10计算相应的适用面积CADRA10（B10）式中A适用面积，单位为平方米（M2）。公式B10的计算推导见附录C。DB31/62201212附录C（资料性附录）适用面积计算的推导本标准中的适用面积计算，是建立在相关房间建筑标准（例如GB5096住宅设计规范），和微小固态颗粒物的自然衰减率过程，在对香烟烟雾的自然衰减和净化处理中推算得出。C1室内空气中颗粒物浓度的基本模型室内空气中颗粒物浓度是动态的，这是颗粒物污染源和颗粒物去除过程互竞争的结果。稳定状态是指，当颗粒物污染源和去除项都不再快速变化，室内空气中颗粒物浓度保持相对稳定的状态。由此得出净化沉积交换室外源室内源颗粒物去除项颗粒物污染源CC2推导过程C21当没有空气净化器时，室内空气中去除就通过交换和沉积方式进行。用衰减常数表示变量，形成以下等式DEPVKKC颗粒物污染源式中C没有空气净化器时稳定状态的室内空气中颗粒物浓度；KV室内外进行空气流通、交换导致的室内空气中颗粒物的衰减常数（MIN1）；DEP自然沉积导致的室内空气中颗粒物的衰减常数（MIN1）。C2当空气净化器开启时，室内空气中颗粒物去除就通