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中國家用新風機現行標準概況分析
發表時間:2018-11-07 5:47:50

1、引言

一般情況下,室內空氣的污染物主要分為三類,分別是顆粒物(PM2.5,花粉等)、化學氣體(甲醛、苯、臭氧等)、微生物(細菌、霉菌、病毒等)。污染物的來源主要為家用電器(打印機、吸油煙機等)、家具、人的行為(抽煙、打掃等)、外界大氣環境影響(霧霾、柳絮等)。近年來中國大氣中PM2.5的污染問題日益嚴重,霧霾天氣下PM2.5濃度升高,嚴重危害人體健康[1]。另外,室內裝修后會產生大量的甲醛等化學氣體[2],會引起各類身體不適,尤其對于老幼人群,輕的如喉嚨不適,重的如癌癥或急性流行病。


新風機相比較于空氣凈化器能夠有效減少室內二氧化碳含量,成為繼空氣凈化器之后,又一興起的家用空氣凈化產品。新風機不僅能夠凈化顆粒物,還能夠有效稀釋置換室內裝修污染產生的化學氣體,同時帶有全熱交換功能的新風機,還可以減少室內熱量和冷量的流失。本文主要從標準角度,對新風機的分類、功能、核心參數進行介紹。


2、新風機產品分類


新風機按照通風類型主要分為單向流新風機(只含送風系統)和雙向流新風機(含送風系統和排風系統),具體見圖1和圖2。


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圖1 單向流新風機示意圖


按能量回收類型可分為全熱型和顯熱型,前者指不改變物質的形態而引起其溫度變化的熱交換,后者指引起物質的形態和溫度都發生變化的熱交換。


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圖2 雙向流新風機示意圖(帶熱交換模塊)


按安裝方式可分為落地式、吊頂式、壁掛式、窗式和嵌入式等。


目前,市場上主要是以單向流壁掛式新風機和雙向流吊頂式全熱新風機為主,單向流壁掛式新風機一般具有無輸送管道、造型簡單、體積小、安裝方便等優點,缺點是沒有換熱功能,容易造成室內外溫差等;雙向流吊頂式全熱新風機一般都需要輸送風道,具有送排風兩個風道系統,空氣置換效果好,能夠降低室內的熱量損失等優點,缺點有安裝成本高,耗電量高,尺寸較大等。


另外,目前市場上還有新風機和凈化器的一體機,在凈化效果和智能化控制方面更有優勢,不過目前產品比較少。


3、新風機標準介紹


3.1 國家標準

目前新風機在檢測過程中常使用的國家標準如下:

GB 4706.1-2005《家用和類用途電器的安全第1 部分:通用要求》,

GB 4706.45-2018《家用和類似用途電器的安全 空氣凈化器的特殊要求》,

GB 4706.27-2018《家用和類似用途電器的安全 第2 部分:風扇的特殊要求》,

GB/T 21087-2007《空氣- 空氣能量回收裝置》,

GB/T 34012-2017《通風系統用空氣凈化裝置》。


這幾個標準涉及電器安全、凈化性能、換熱效果等方面的評價,但是都不是新風機專用標準,只是借鑒了相似產品的標準,因此,在科普及消費過程中比較難推廣。


同時,這幾個標準關注點較為單一,無法全面評價新風機,比如GB 4706.45-2018關注凈化功能對應的電器安全項目,GB 4706.27-2018關注通風換氣功能對應的電器安全項目,GB/T 21087-2007關注能量交換,GB/T 34012-2017關注凈化功能評價。在實際使用中,需要多個標準聯用,才能全面評價新風機產品,不像其他家電的國家標準那么統一獨立。


3.2 行業標準

輕工行業標準《家用新風機》(計劃號2016-0821T-QB) 正在制定中,與GB-T 18801-2015《空氣凈化器》一樣,是全國家用電器標準化技術委員會歸口。相比于其他標準,本標準定位較明確,對新風機有了明確界定,技術內容上重點考量的是綜合、全面評價新風機。


標準制定預計2018年底完成,2019年發布。核心參數有:額定新風量、新風凈化效率、潔凈新風量、新風負荷能效、適用面積及人口等參數。本標準首創使用微正壓測試系統進行試驗,不是常規的風道測試,更符合真實使用環境。同時,不僅關注高檔位性能,還關注低噪音模式下的性能。另外,新風機換氣功能很容易導致室溫波動,能效方面本標準不僅考慮了機器自身的直接功耗,還考慮了室內空調負荷導致的間接功耗。


3.3 團體標準

近年來團體標準發展速度較快,其中認可度較高的一套團體標準為中國質量檢驗協會出臺的T-CAQI 10-2016《新風凈化機》,其定位較為明確,但是標準級別較低,適用范圍有限。


4、新風機的核心參數


現行的標準體系中,新風機的核心參數包括風量、凈化效率、噪聲、有效換氣率、交換效率等。


風量包括送風量和排風量(排風量適用于雙向流新風機)。送風量越大,說明新風機提供新風能力越強。企業包裝或說明書上宣傳的風量,一般情況下默認是最大檔位所提供的風量。排風量越大,說明新風機置換空氣能力越強,一般新風機排風量略低于送風量,這樣室內會造成微正壓,能避免室外未過濾過的空氣滲透入室內,保證了室內潔凈。


風量測試系統見圖3,業內主要采用噴嘴法,根據測試噴嘴前后的壓差計算得出風量。


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圖3 風量測試系統


凈化效率是對應某種污染物的凈化能力,任何一種污染物都有其對應的凈化效率,新風機的凈化效率主要分為顆粒物凈化效率、氣態污染物凈化效率、微生物凈化效率。送風量和凈化效率越高,說明新風機凈化能力越強。測試凈化效率時,需要把新風機接入測試風道,通過測試新風入口和出口(即上下游的濃度)污染物的濃度,根據上下游污染物的濃度差即可計算出凈化效率。


噪聲是指新風機整機運行最大檔位時所產生的噪聲。新風機一般會通過管道送風,噪聲影響較大,需要特別關注此參數。噪聲測試時,主要測試單點聲壓級值,不同安裝方式對應的布點位置不同。由于新風機涉及室內外兩個空間,因此噪聲試驗室需要兩個可連通的半消音室。


有效換氣率是指新風機置換空氣的能力,該參數適用于雙向流的新風機產品。有效換氣率越高,換氣能力越強。有效換氣率測試是在風道系統內用二氧化碳作為示蹤氣體來進行,測試新風進風、出風和回風處的二氧化碳濃度,計算出有效換氣率。


交換效率是指具有熱回收功能的新風機換熱的能力,熱交換主要通過熱交換芯來進行。目前新風機換熱主要分為全熱和顯熱兩種能量交換方式。全熱交換通過焓交換效率體現,焓交換效率越高,代表換熱能力越強。顯熱交換通過溫度交換效率性能參數體現,溫度交換效率越高,代表換熱能力越強。交換效率分為制冷和制熱兩種工況,制冷用來模擬夏天使用,制熱用來模擬冬天使用。交換效率測試時,也需要室內和室外兩個實驗環境,見圖4。試驗過程中分別采集新風機的送風、回風、進風處的干濕球溫度,對于全熱交換新風機來說,可根據干濕球的溫度值計算出相應的焓值,從而計算其焓交換效率;對于顯熱交換新風機,根據干球溫度值計算出溫度交換效率。一般新風機的制熱交換效率高于制冷交換效率。


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圖4 交換效率測試系統


除了上述核心性能參數,新風機還要關注出口壓力、凈化能效、有害物質釋放等參數。


5、新風機的產品認證


5.1 強制性認證

目前,中國家電入市需要通過CCC強制性認證制度,但CCC認證目錄只限定19大類產品,新風機并未列入此認證目錄,因此,新風機無需進行CCC認證。


CCC認證的測試方法都是基于GB 4706系列標準,但是,新風機對應的GB 4706專用標準目前還在立項過程中,還未出臺。不過,這并不意味者新風機可以不執行GB 4706國家強制性標準,依據《產品質量法》和《標準化法》的要求,新風機至少應符合GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全第1 部分:通用要求》國家強制性標準的要求才可上市銷售。


目前,有些企業將“新風機”稱之為“換氣扇”,按GB 4706.27-2018《家用和類似用途電器的安全電風扇的特殊要求》國家標準進行CCC認證的方式不妥,存在很多問題,比如,新風機中含有凈化部件,應評價其毒性和輻射危險,但是,GB 4706.27中第32章卻沒有相應的試驗方法和技術要求。


5.2 自愿性認證

新風機的自愿性認證主要是性能項目認證,目前,市場認可度較高的是北京中輕聯認證中心(CCLC)推出的“新風機A+認證”,具體技術指標如表1,認證標識見圖5。

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圖5 A+認證標識


6、結論


目前,整個新風機行業的標準情況比較混亂,標準雖然多,但大都是擦邊標準,適用性和專用性比較差。由于新風機一直沒有準確的定位,有的把它當成凈化器,有的把它當成換氣扇,有的還把它當成換熱裝置,因此,導致消費者和制造商在使用標準的時候無從選擇。其實,經過這幾年的發展,新風機的分類和功能已經很清晰,且在消費者的認知中已經自成一個獨立的產品類別,因此,新風機行業急需出臺定位明確、覆蓋全面的性能和安全標準,一來統一標準,二來規范市場。健全的標準體系有利于后續相關部門進行有效的監管管理及認證認可,讓行業發展更有序、更完善。


參考文獻

[1]曹國慶,謝慧,趙申.公共建筑室內PM2.5污染控制策略研究.建筑科學,2015(4):40-44.

[2]劉春穎,趙淑芳.室內空氣中甲醛污染物的產生原因及防治.民營科技,2015(10) :228