通風裝置的生態設計指令要求解析[1]

文/黃 暉 王 琳 史典陽 翟 芳

通風裝置的生態設計指令要求解析
[1]

文/黃 暉 王 琳 史典陽 翟 芳

近年來，歐盟為實現降低能源消耗、減少能源浪費，制定了一系列法規措施，對我國的電子產品出口形成了壁壘，我國家電制造業正處于轉型升級的關鍵階段，需要加強對歐盟相關法規的認識。本文針對（EU）No 1253/2014中對通風裝置的生態設計要求進行了詳細解讀，并分析了該條例對社會的影響。

生態設計 ErP指令 通風裝置Abstract∶ In recent years, the EU enacted a series of regulatory measures to reduce energy consumption and waste. It created a barrier to China’s electronic products exports.Meanwhile, as China's home appliance manufacturing industry is at a crucial stage of transformation and upgrading, the industries need to strengthen the understanding of the relevant EU regulations. The eco-design requirements in No.1253/2014 for ventilations are interpreted in detail, and the impacts of the regulation related to the community are also analyzed in the paper.

∶ Eco-design; ErP direct; Ventilation

隨著全球氣候變暖等環境問題日益惡化，人類開始尋求從深層次上探索制造業和人類的可持續發展的關系，在人-社會-環境之間建立一種協調友好的發展機制。歐盟從可持續發展和生態環境角度考慮，出臺了一系列法律法規，如能源標識、最低能效要求指令以及耗能產品生態設計相關指令。

2009年10月，歐洲議會和歐盟理事會頒布了第2009/125/EC號《為規定能源相關產品的生態設計要求建立框架》指令（以下簡稱“ErP指令”）。ErP指令代替了歐洲議會和歐盟理事會于2005年頒布的第2005/32/EC號指令《為規定用能產品的生態設計要求建立框架并修訂第92/42/EEC號和第96/57/EC號理事會指令與歐洲議會和歐盟理事會第2000/55/EC號指令》。（EU） No 1253/2014是ErP指令中針對通風裝置的實施要求指令。2014 年7月7日，該指令由歐盟官方公報（OJ）發布，并于發布后的第二十天（2014年7月27日）開始實施。在轉型升級的關鍵階段，對此歐盟指令進行剖析，希望對我國在該領域的節能工作有所借鑒。

一、指令范圍

適用于投入市場或進行運作的通風裝置，不適用范圍有：輸入電功率小于30 W的單向排風或進風裝置。但仍須按指令提供相關信息；每一通道輸入電功率小于30 W的雙向通風裝置。但仍須按指令提供相關信息；（EU）No 327/2011指令中設計的只配有外罩的軸向或離心風機；專門用于94/9/EC指令中定義的置于潛在爆燃性氣體中的通風裝置；專門用于緊急情況使用，時間較短且滿足（EU）No 305/2011建筑安全指令的通風裝置；帶有熱交換和用于熱回收的熱泵或者允許熱傳遞、抽取補充到熱回收系統，用于防止霜凍和除霜的熱傳遞除外；（EU）No 66/2014中涉及到的抽油煙機等廚房應用裝置。

專門在以下工作環境工作的通風裝置：

? 工作時運動氣流溫度超過100 ℃；

? 通風裝置內且在氣流外部的馬達環境溫度不超過65 ℃；

? 工作時氣流溫度和處于氣流外部的馬達環境溫度低于-40 ℃；

? 工作電壓超過1 000 V (AC)或1 500V(DC)；

? 有毒性、高腐蝕性、易燃環境或者帶有粗糙物質的環境。

二、指令中對生態設計具體要求

指令中將通風裝置分為住宅通風裝置和非住宅通風裝置，兩者因其功能差異性而被單獨要求。主要涉及對裝置的單位能量消耗率（SEC）、聲功率水平、速度驅動方面等提出了要求。

1.對住宅用通風裝置的生態要求

① 自2016年1月1日起住宅用通風裝置

a.單位能源消耗量（不同氣候下的平均值）不能超過0 kWh（m2.a）；

b.無管道的通風裝置或者只有一根管道連接進氣和排氣端的通風裝置最大聲功率級為45 dB；

c.所有的通風裝置，除多用途單元外，應該具有兩個以上的速度或變速驅動；

d.所有雙向通風裝置須有熱旁路功能。

自2016年1月1日起，對于住宅用通風裝置還需要提供以下信息：生產商和商標、類別標識碼、不同氣候下的SEC、熱回收系統類型、最大流速、輸入電功率、聲功率級、參考流速和參考壓強等21項參數。

② 自2018年1月1日起住宅用通風裝置

a.單位能源消耗量（不同氣候下的平均值）不能超過-20 kWh（m2.a）；

b.無管道的通風裝置或者只有一根管道連接進氣和排氣端的通風裝置最大聲功率級為40 dB；

c.所有的通風裝置，除多用途單元外，應該具有兩個以上的速度或變速驅動；

d.所有雙向通風裝置須有熱旁路功能；

e.有過濾功能的通風裝置須配有過濾網更新警告可見信號燈。

2.對非住宅用通風裝置的生態要求

① 自2016年1月1日起非住宅通風裝置

a.所有的通風裝置，除多用途單元外，應該具有兩個以上的速度或變速驅動；

b.所有雙向通風裝置須有熱回收系統；

c.熱回收系統須具備熱旁路功能；

d.除循環回路式熱回收系統外，所有熱回收系統的最小熱效率ηt_nrvu為67％。對于熱效率高于67％的可獲得效率補貼E為公式（1）；

E =（ηt_nrvu－0.67）×3 000 （1）

e.循環回路式熱回收系統的最小熱效率為63％，對于熱效率高于63％的獲得效率補貼E =（ηt_nrvu－0.63）×3 000；

f.單向通風裝置的最小風機效率ηνu：當P≤30 kW時當P＞30 kW時，為56.1％。g.最大內部風機比功耗SFPint_limit的要求如下：? 對于帶循環回路式熱回收系統的雙向通風裝置

當標稱流速qnom＜2 m3/s時

當qnom≥2 m3/s時，

? 對于帶其他熱回收系統的雙向通風裝置

當標稱流速qnom＜2 m3/s時，當qnom≥2 m3/s時，

h.如有過濾單元的通風裝置須在其控制模塊中有可見信號燈或者警鈴，用以在過濾器壓降超過最大允許壓降時被激活。

自2016年1月1日起，對于非住宅用通風裝置還需要提供以下信息：生產商和商標、類別標識碼、標稱流速、SFPint、標稱外部壓強和熱回收系統類型等19項參數。

三、相關參數的計算

對于住宅用通風裝置SEC的計算為公式：

公式（7）中，部分參數可以采用默認值，例如Cair=0.000 344 kWh/(m3K)，qnet= 1.3 m3/h.m2，qref= 2.2 m3/h.m2，ta= 8 760，pef =2.5，ηh=75％，公式中另有部分參數與裝置類別相關。

表1 與裝置類別相關參數

表2 與氣候環境相關的參數

對于非住宅用通風裝置相關的計算公式為：非住宅熱回收系統的熱效率

其中：t2''——由熱回收系統進入房間的空氣溫度；

t2'——外部空氣溫度；

t1'——排出房間進入熱回收系統的空氣溫度；

對于SFPint_limit的計算，指令設計了過濾修正因子F。

表3 F參數取值

四、影響

該指令的實施對能源、環境、市場和企業發展都有重大的影響。根據對歐盟前期工作的研究，1253/2014指令在產品全壽命周期中對使用階段的影響最大，可以有效地減少能源消耗和溫室氣體的排放，對于產品生產階段的有害廢物產生、有機物污染排放（POP）、重金屬物質排放、富營養化的影響相對較低。預計在執行通風裝置標準后，到2020年，相比1990年可以減少20％的能源消耗和溫室氣體排放，2020年后節約能源比例可能會更大。

五、其他相關標準

2006年美國能源之星計劃頒布了住宅通風風機的要求。只有滿足能源之星相應技術要求的通風裝置才能獲取能源之星（ENERGY STAR）的標識。能源之星中對住宅通風裝置的定義和ErP中的有些不同，主要有三種類別，包括：1.住宅通風扇：壁掛式或天花板上安裝、在浴室和雜物間或廚房，其目的是將不新鮮的空氣從室內排出到室外；2.包括一般照明光源或夜燈在內的住宅通風機；3.嵌入式（In-line）通風機：安裝在建筑結構內部，使用管道進行排氣和輸氣的通風機。能源之星對通風機的要求主要有最小效率水平和最大允許聲級。另外，對帶光源的通風機中的光源也有詳細要求，在此不作介紹。

另外銷往北美市場的住宅通風機，都要事先取得住宅通風協會HVI認證。HVI認證中的一項主要內容是按照HVI出版物915的規定進行噪聲測試，并將其換算成響度在產品上標識，但該認證沒有對能效方面提出明確要求。

表4 能源之星對住宅通風機最小效率要求

表5 能源之星對住宅通風機最大聲級要求

我國對通風機能效等級標準研究比較早，已形成目前現行通風機能效標準，如：GB 19761-2009《通風機能效限定值與能效等級》、GB/T 1236-2000《工業通風機用標準化風道進行性能試驗》、GB/T 10178-2006《通風機現場試驗》、JB/T 10562-2006《一般用途軸流通風機 技術條件》、JB/T 10563-2006《一般用途離心通風機 技術條件》和JB/T 2977-2005《風機和羅茨風機術語》，但這些標準中尚未有針對住宅用通風裝置的標準，故此類標準有待細化和完善。

[1] Implementing Directive 2009/125/EC of the European Parliament and of the Council with regard to ecodesign requirements for computers and computer servers, Commission Regulation, 2013.

[2] Commission Staff Working Document Impact Assessment, Commission Regulation, 2014.

[3] 潘碧林.住宅換氣扇HVI認證噪聲測試和響度評價實驗室的設計建造[J].日用電器,2012(5)：20-22.

[4] 朱曉農,田奇勇.國內外通風機能效標準現狀與對比[J].流體機械, 2010 (12)：33-36.

（作者單位：工業和信息化部電子第五研究所）

注：[1] 國家科技支撐計劃項目“電子產品生態設計云服務平臺”，項目編號：2012BAH27F02。