1 欧洲热水器能效标签和生态设计简介
(1)欧洲热水器能效标签(Energy Label)简介
2013年9月6日,欧盟在官方公报(OJ)上正式公布了热水器、热水储存罐、热水器和太阳能装置整装设备的能源标识实施条例(EU) No 812/2013(法规草案见2012年6月4日通报的G/TBT/N/EU/48)。该条例规定了热水器的水加热能效等级,热水储存罐的能效等级,能源标识的统一格式和内容,产品单张和技术文件的要求,以及销售时(包括网上销售)提供的信息、广告和技术宣传资料的要求。
(2)欧洲热水器生态设计(ERP)简介
2013年9月6日,欧盟在官方公报(OJ)上正式公布了热水器和热水储存罐的ERP生态设计实施条例(EU) No 814/2013。本条例规定了热水器的生态设计要求,包括最低水加热能效、储水式热水器的最大储存容量、最大声功率级、最大氮氧化物排放量以及产品信息要求。水加热能效要求分2015年9月26日、2017年9月26日、2018年9月26日三个阶段实施;储水式热水器的最大储存容量和噪声要求(最大声功率级)从2015年9月26日开始实施;氮氧化物排放要求从2018年9月26日开始实施;产品信息要求从2015年9月26日开始实施。热水储水罐的生态设计要求规定了存储损耗最大限值,从2017年9月26日开始实施。
(3)欧洲热水器能效标签和生态设计适用范围
能效标签条例适用于额定加热输出功率≤70kW的热水器,储存容积小于等于500升的热水储存罐,以及功率≤70kW的热水器和太阳能装置整装设备。
能效标签条例不适用于:主要使用产生自生物质的气体或液体燃料而专门设计的热水器;使用固体燃料的热水器;在指令2010/75/EU范畴内的热水器;组合式加热器;不满足附录VII表43中负荷曲线最小参考能源的热水器;仅设计用于制造热饮和/或食物的热水器。
生态设计条例适用于额定加热输出功率400kW的热水器以及储存容积2000升的热水储水箱罐,包括整装热水器和太阳能装置。
生态设计条例不适用于:专门设计用于使用气体或液体燃料(主要由生物质产生)的热水器;使用固体燃料的热水器;在指令2010/75/EU范畴内的热水;(EU) No 813/2013第2条定义的组合式加热器;不满足附录III表1中负荷曲线最小参考能源的热水器;仅设计用于制造热饮和/或食物的热水器;设计用于热水器和热水器外壳的热发电机,并且配备的热发电机于2018年1月1日前投放市场以取代类似热发电机组和热水器外壳。更换产品或者其包装上应清楚地表明其用途是热水器。
2 能效标签的限值要求和热水器生态设计要求
热水器产品的能效标等级取决于对产品的定义等级是属于3XS,XXS....XL,XXL八个等级中的哪一个,然后根据等级去选定不同的测试条件得到测试结果,根据测试结果选择产品可以标定的能效等级。
根据热水器产品生态设计要求比如S级,在2015年9月要求ERP大于26%,而对于能效等级来说S级大于26%的限值等级在E级,也就是说在这个时间以后,所有销往欧洲的热水器等级都要高于E级,能效等级在G,F的热水器不能在市场上销售。
在欧洲能效标签指令NO.812-2013和生态设计指令NO.814-2013中,没有明确区分燃气热水器中,即热式热水器、储水式热水器和壁挂炉、电热水器和热泵热水器测试方法,所以欧洲能效等级和生态设计要求的概念和我们通常讲的热效率不是一个概念,会导致很多中国企业的怀疑和不理解,因为测试方法的不同,从数据看,好像燃气热水器的能效值很差。同样电热水器也存在同计算方法和测试方法不同,导致能效值很低,电能加热的热水器产品在计算过程中需要按照电二次能源利用来计算。
在欧盟网站已经列出现有销往欧盟产品的指令和所使用的标准,对于燃气热水器并没有明确的标准列出,同样像NOX排放也没有给出相应的公式去计算,这让中国很多企业相当头疼。但是能效标签指令NO.812-2013和生态设计指令NO.814-2013中明确指出,在没有标准列出的情况下,我们要使用最合适的协调标准,最新的标准,所以根据指令中的测试方法,我们搜索大量的文献证明,能效标签和生态设计的测试条件根据欧洲壁挂炉能效标准EN 13203-2中的条件去设置,而NOX排放的计算公式也可以参考EN 483。
从生态设计(ERP)指令的要求来看,常规燃气热水器(不包含储水式)的工作范围(Load profile)是属于从XXS到M之间的4种工作范围的一种,根据市场调研,目前市场M的最好的热水器的能效是在75%,能效等级属于A级范围,而市场上销售得最好的产品的能效等级在A-B之间,根据此种情况,我们可以看到我们企业和市场最好产品的差距。3XS到S之间的产品,我们可以看到市场上销售的最好的产品的能效等级在38%,从能效等级来看,38%已经是属于A级的入门产品,从这些数据来看,欧洲热水器能效的方法和数据和中国热水器产品的数据的差异与计算方法的不同。
对于大功率燃气产品来讲,从L到XXL根据市场目前抽检情况,燃气热水器能效在36%,能效等级是在D级以下,所以由于燃气热水器的产品特性,决定燃气热水器的能效等级在标注上对太阳能热水器和热泵热水器是吃亏的。
目前为止欧洲市场热水器的最好能效数据:
从排放量定义你的产品是属于哪个级别:
2.1 能效等级
热水器的水加热能效等级取决于水加热能效ηwh,表1为欧盟对于热水器的水加热能效等级。
2.2 热水器的生态设计要求
条例附录II规定了热水器的生态设计要求,包括最低水加热能效、储水式热水器的最大储存容量、最大声功率级以及最大氮氧化物排放量的要求。
(1) 水加热能效
热水器的水加热能效分三个阶段实施:第一阶段为2015年9月26日后;第二阶段为2017年9月26日后;第三阶段为2018年9月26日后。热水器的水加热能效应不低于表2给出的最低限值。
(2) 储水式热水器的最大储存容量要求
2015年9月26日起,负荷曲线为3XS、XXS、XS和S的储水式热水器的储存容量:对于负荷曲线为3XS的储水式热水器,储存容量不得超过7升;对于负荷曲线为XXS和XS的储水式热水器,储存容量不得超过15升;对于负荷曲线为S的储水式热水器,储存容量不得超过36升。
(3) 储水式热水器在40C的混合水的储存容量要求
2015年9月26日起,负荷曲线为M、L、XL、XXL、3XL和4XL的储水式热水器在40C的混合水的储存容量不得低于表3的限值。
热水储存罐的能效等级取决于储存损耗S(standing loss),如表4所示。
(4) 最大声功率级
2015年9月26日起,热泵热水器的声功率级不得超过表5的最大限值。
(5) 最大氮氧化物排放量
2018年9月26日起,热水器的氮氧化物排放量(以二氧化氮表示)不得超过以下限值:
使用气体燃料的传统热水器:56mg/kWh;使用液体燃料的传统热水器:120mg/kWh;使用气体燃料、配备外燃机的热泵热水器和太阳能热水器:70mg/kWh;使用液体燃料、配备外燃机的热泵热水器和太阳能热水器:120mg/kWh;使用气体燃料、配备内燃机的热泵热水器:240mg/kWh;使用液体燃料、配备内燃机的热泵热水器:420mg/kWh。
计算公式为:
式中:y1—空气中NO2,ppm;y2—烟气中NO2,ppm;x1—空气中CO2,ppm;x2—烟中CO2,ppm;C—CO2比率系数;H—干燃气的高热值,MJ/m3。
如果实际试验条件不符合要求,按下式修正:
式中:NOx,m—实测值,范围50~300mg/kWh;hm—环境湿度,范围5~15g/kg;Tm—检测过程中环境温度,范围15~25℃;NOx,0—校正值,mg/kWh。
3 能效标签
热水器以及热水储存罐的能效标签分两个阶段实施:2015年9月26日后,标签显示A~G等级;2017年9月26日后,标签显示A+~F等级。
传统热水器的能效标签如图1,太阳能热水器的能效标签如图2,热泵热水器的能效标签如图3。标签上显示了供应商名称或商标、产品型号、水加热功能(包括宣称负荷曲线所代表的字母)、水加热能效等级、年耗电量(kWh)、声功率级LWA(dB)(热泵热水器分为室内和室外)、显示三个全球太阳辐射区的欧洲太阳能地图(对于太阳能热水器)、显示三个温度区域的欧洲温度地图(对于热泵热水器)、仅在非高峰时段工作的图形(对于传统热水器和热泵热水器)。
热水储存罐的能效标签如图4所示,标签显示了供应商名称或商标、产品型号、储水功能、能效等级、储存损耗(W)、热水储水箱容积(L)。热水器与太阳能装置的整装设备能效标签如图5所示,标签显示经销商和/或供应商的名称或商标、产品型号、水加热功能(包括宣称负荷曲线所代表的字母)、热水器的水加热能效等级、该整装设备是否包含热水储存罐和太阳能集热器、整装设备的水加热能效等级等信息。
图1传统热水器;图2太阳能热水器;图3热泵热水器;图4热水储水箱能效标签图;图5热水器与太阳能装置的整装设备