IEC 63159-2-22021 家用瞬时电热水器.性能测量方法.第2-2部分单点使用瞬时电热水器的效率标准立项发展报告

家用瞬时电热水器性能测量方法第2-2部分：单点使用瞬时电热水器的效率标准立项发展报告一、英文标题StandardizationDevelopmentReport:HouseholdElectricInstantaneousWaterHeaters–MethodsforMeasuringthePerformance–Part2-2:EfficiencyofSinglePointofUseElectricInstantaneousWaterHeaters二、摘要随着全球能源结构调整与居民生活品质持续提升，家用瞬时电热水器因其即开即热、节能高效、结构紧凑等技术优势，在国际市场尤其是欧洲、亚太地区的普及率逐年攀升。然而，不同制造商对产品能效的测试条件、计算方法和评价指标存在显著差异，导致同类产品在能效标识、市场准入及消费者比较层面缺乏统一的量化基准。为回应这一产业痛点，国际电工委员会（IEC）于2021年10月正式发布IEC63159-2-2:2021《家用瞬时电热水器性能测量方法第2-2部分：单点使用瞬时电热水器的效率》。该标准作为IEC63159系列标准的重要组成部分，系统规定了适用于单点使用场景的瞬时电热水器效率测量方法，包括测试条件、测试流程、计算公式及结果表达等核心内容。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制历程、核心技术内容、主要参与单位及产业推广价值，旨在为标准应用者提供全面的技术参考，并为后续标准修订及中国相关标准转化工作提供依据与借鉴。关键词：瞬时电热水器；能效测量；IEC63159；单点使用；性能测试；国际标准；效率评价三、引言3.1标准立项背景家用热水设备是全球居民生活能源消耗的重要组成部分。根据国际能源署（IEA）发布的数据，住宅热水供应占全球residential终端能源消费的15%至20%。在各类热水设备中，瞬时电热水器（即热式电热水器）凭借取消储水箱、即时加热、避免待机热损等优势，近年来在全球市场实现了快速增长。尤其在日本、德国、法国、西班牙、澳大利亚等国家，单点使用瞬时电热水器广泛应用于厨房洗涤、浴室淋浴及小型商业场所，市场渗透率持续上升。然而，随着产品类型与市场规模的扩张，产业界面临的核心挑战之一便是能效评价标准的缺失与不一致。在不同国家或地区，制造商可能采用不同的进水温度条件、流量设定及加热功率测量方法，使得同一产品的标称能效数值缺乏可比性。这一现状不仅制约了消费者对产品的合理选择，也妨碍了能效标识制度和绿色采购政策的实施。在此背景下，IEC/TC61（家用和类似用途电器的安全）框架下启动了针对家用瞬时电热水器性能测量方法的系列标准编制工作，IEC63159-2-2:2021即为该系列的第二部分成果。3.2标准范围与定位IEC63159-2-2:2021适用于单点使用的家用瞬时电热水器（singlepointofuseelectricinstantaneouswaterheaters），即直接连接至单个出水口（如水龙头或淋浴喷头）且无储水功能的电加热设备。此类产品通常额定功率在3.5kW至12kW范围内，覆盖220V至240V单相供电或三相供电场景。标准的核心目标在于建立统一的效率测量方法，以量化设备在"加热—出水"过程中电能向热能转换的有效程度，为产品能效评测、能效等级划分及能效标识提供技术基准。四、标准编制历程与关键里程碑本标准在国际电工委员会（IEC）家用电器性能测量技术体系框架下编制，其核心工作由IEC/TC61下设的MT32维护组主导推进。MT32负责家用热水设备及相关电器性能测试方法的制修订工作，涵盖储水式热水器、瞬时式热水器及热泵热水器等品类。在2020年至2021年的编制周期内，项目组系统收集了来自欧洲、北美、亚洲等主要经济体的测试标准和产业数据，整合了ISO16346等能效评价相关国际文件的技术思路，并结合欧盟能源相关产品指令（ErPDirective2009/125/EC）和信息标签法规（EU812/2013）的政策要求，对测量条件和效率计算方法进行了多轮技术论证。经过多轮国际磋商和草案修订，该标准于2021年10月21日正式发布，成为IEC63159系列中率先发布的效率测量方法子标准。标准全文以英语和法语双语出版，覆盖全球主要标准化应用人群。五、标准主要内容与技术解析5.1标准架构概述IEC63159-2-2:2021标准正文共分十余个技术章节，涵盖了适用范围、规范性引用文件、术语定义、符号与单位、测试条件、测试装置、测试程序、效率计算及测试报告等完整技术环节。标准还包含若干资料性附录，提供测试数据记录表格及计算示例，以便于各检测实验室统一执行。5.2关键术语界定标准对以下核心术语进行了明确定义：-单点使用瞬时电热水器：仅连接一个出水口、无热水储存功能、冷水流经加热元件时即刻升温并输出的电热水器。-效率（efficiency）：在规定的稳态测试条件下，水所获得的有效热量与加热元件消耗的电能之比，以百分比表示。-稳态条件：设备运行30分钟及以上或连续运行至出水温度波动小于±2K时的稳定工作状态。术语体系的严谨设定有效避免了因理解差异导致的测试偏差，为全球各检测实验室提供了统一的语义基准。5.3测试条件与装置标准对测试环境参数和设备配置提出了明确要求：-进水温度：标准规定测试进水温度设定为15℃±1K，以模拟典型的气候条件，并作为效率计算的基础输入。-出水流量：依据产品宣称的额定流量值设定，允许偏差不超过±3%。-供电条件：额定电压偏差不超过±1%，频率偏差不超过±0.5Hz，以保证加热功率的稳定输出。-温度测量精度：测量仪器精度要求为±0.5K，流量计精度要求为±1%。-测试装置：标准推荐使用配备稳压电源、恒温水源、精密流量控制阀及数据采集系统的综合试验台架，并要求试验环境温度控制在20℃±5K。5.4测试程序与效率计算方法效率测量的核心流程包括以下步骤：1.设备预热至稳态；2.调节进水流量至标称值，待出水温度稳定后连续记录不少于5分钟的温度和流量数据；3.同步记录加热元件的电能消耗（通过高精度电参数测量仪），采集间隔不超过1秒；4.按公式计算有效热输出与电能输入之比，得到热效率值。效率计算公式为：$$\eta=\frac{Q_{water}}{E_{electric}}\times100\%$$其中，水中获得的热量通过进水与出水的温差、水流量及水的比热容计算得出，而电能则通过电压、电流和功率因数的积分获得。5.5结果表达与不确定度分析标准要求测试报告须同时给出效率计算结果、测试条件的完整记录及测量不确定度估算值，确保测试数据的可追溯性和可重复性。建议不确定度评定依据ISO/IECGuide98-3（GUM）执行。六、标准的实施价值与应用前景6.1推动国际能效对标体系形成本标准的发布填补了单点使用瞬时电热水器在效率测量领域国际标准的空白。通过统一的测试和计算方法，不同国家、不同制造商的产品效率数据得以在同一基准上进行比较，为国际能效互认机制（如IECEE体系下的能效测试报告互认）奠定了技术基础。6.2支撑能效政策与市场监督在欧盟、英国、澳大利亚等实施能效标签制度的国家和地区，本标准的测量方法可直接服务于能效等级评定、市场抽查验证及进出口贸易技术法规的符合性评估。尤其在欧洲ErP指令和能效标签法规对热水设备提出明确的生态设计要求后，IEC63159-2-2为监管机构提供了标准化、可操作的检测路径。6.3促进企业技术升级与绿色制造对制造商而言，标准提供了一套精确、可重复的能效开发和验证工具。企业可在产品研发阶段借助标准化测试方法，量化评估加热元件选型、水流道结构设计及温控策略对整机效率的影响，从而不断提升产品能效水平，回应全球绿色制造和碳中和政策导向。6.4服务消费者权益保护效率数据是消费者选择家用热水设备时最为关注的技术指标之一。统一的测试标准不仅保证了标识数据的真实性、可信度和可比性，也有效避免了虚假标注及误导性宣传，为消费者权益保护提供了制度化保障。七、主要参与单位介绍本标准的核心技术工作由国际电工委员会家用和类似用途电器安全技术委员会（IEC/TC61）下设的维护组MT32承担。IEC/TC61是IEC中最具规模和影响力的技术委员会之一，其秘书处长期由美国ULStandards&Engagement承担，负责协调全球80余个参与国在电器安全及性能领域的标准化活动。TC61下设多个工作组和维护组，分别覆盖制冷器具、烹饪器具、洗涤器具、热水设备等产品门类。MT32维护组（MaintenanceTeam32）专注于热水设备相关标准的制修订和日常维护工作，其成员由来自德国VDE、法国UTE、日本JQA、中国海尔等权威标准机构和企业研发中心的技术专家组成。在IEC63159-2-2:2021的编制过程中，MT32先后组织召开了多次国际工作组会议和网络技术研讨会，完成了从工作草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）到最终国际标准草案（FDIS）的全部阶段审查工作。各阶段草案均面向全体国家委员会开放征求意见，累计收到反馈意见数百条，项目组对每一条技术意见均进行了充分论证和书面回复，确保标准的技术严谨性、普适性和可操作性。八、标准配套与后续展望IEC63159-2-2:2021是IEC63159系列标准中的关键组成部分。该系列还包括：-IEC63159-1：家用瞬时电热水器性能测量方法——通用要求；-IEC63159-2-1：多点多用途瞬时电热水器的效率测量方法。各子标准相互配合，共同构成覆盖主流家用瞬时电热水器产品类型的能效测量标准矩阵。随着全球范围内对住宅电气化和碳中和目标的持续推进，瞬时电热水器作为高效电气化热水方案的重要组成，将在能源转型中发挥更大作用。未来标准体系有望进一步引入智能化测试方法、低功率待机模式下能效评价技术以及可再生能源耦合场景下的能效评估维度，以适应"双碳"背景下的技术创新需求。九、结论IEC63159-2-2:2021《家用瞬时电热水器性能测量方法第2-2部分：单点使用瞬时电热水器的效率》作为全球首个专门针对单点使用场景下瞬时电热水器效率测量的国际标准，在统一测试方法、支撑能效监管、引导产业升级和保障消费者权益等方面具有里程碑式的意义。该标准的发布不仅弥补了该细分领域国际标准化空白，也为各成员国转化本国标准、完善能效评价制度提供了重要的技术参照。对于中国而言，目前国内尚无完全对应的国家标准，建议相关全国专业标准化技术委员会积极跟踪IEC63159-2-2:2021的技术内容，适时启动采标或转化工作，以推动中国即热式电热水器产业的质量提升和国际化发展。对于广大制造商和检测机构，深入理解并积极应用本标准的技术要求，将在产品研发、质量管控和市场拓展中形成显著的竞争优势。参考文献[1]IEC63159-2-2:2021,Householdelectricinstantaneouswaterheaters-Methodsformeasuringtheperformance-Part2-2:Efficiencyofsinglepointofuseelectricinstantaneouswaterheaters,InternationalElectrotechnicalCommission,2021.[2]IEC63159-1,Householdelectricinstantaneouswaterheaters-Methodsformeasuringtheperformance-Part1:Generalrequirements.[3]Directive2009/125/ECoftheEuropeanParliamentandoftheCouncilestablishingaframeworkforthesettingofecodesignrequirementsforenergy-relatedproducts.[4]CommissionDelegatedRegulation(EU)No812/2013supplementingDirective2010/30/EUwithregardtotheenergylabellingofwaterheaters,hotwaterstorageappliancesandpackagesofwaterheater