(高清版)GBT 40008.1-2021 熱水制備系統(tǒng)績效評價與計算方法 第1部分：戶用及類似用途熱水制備系統(tǒng)

ICS27.010GB/T40008.1—2021國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會IGB/T40008.1—2021GB/T40008《熱水制備系統(tǒng)績效評價與計算方法》擬分為以下3個部分：——第1部分：戶用及類似用途熱水制備系統(tǒng)；本部分為GB/T40008的第1部分。本部分按GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分由全國能量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC459)提出并歸口。術(shù)研發(fā)有限公司、清華大學(xué)、北京市燃?xì)饧瘓F有限責(zé)任公司、青島經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)海爾熱水器有限公司、合肥通用機電產(chǎn)品檢測院有限公司、國際銅業(yè)協(xié)會(中國)、中國節(jié)能協(xié)會、北京中冷通質(zhì)量認(rèn)證中心有江中廣電器股份有限公司、浙江正理生能科技有限公司、廣東紐恩泰新能源科技發(fā)展有限公司。1GB/T40008.1—2021熱水制備系統(tǒng)績效評價與計算方法GB/T40008的本部分規(guī)定了熱水制備系統(tǒng)的績效評價方法與計算方法。其他熱源設(shè)備或用途的熱水制備系統(tǒng)可參照使用。本部分不適用于太陽能熱水器以及利用太陽能和其他熱源設(shè)備組成的復(fù)合式熱水器。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文GB6932—2015家用燃?xì)饪焖贌崴鱃B18111—2000燃?xì)馊莘e式熱水器GB/T20289—2006儲水式電熱水器GB20665—2015家用燃?xì)饪焖贌崴骱腿細(xì)獠膳療崴疇t能效限定值及能效等級GB21519—2008儲水式電熱水器能效限定值及能效等級GB/T23137—2008家用和類似用途熱泵熱水器GB/T26185—2010快熱式電熱水器GB29541—2013熱泵熱水機(器)能效限定值及能效等級GB/T33757.1分布式冷熱電能源系統(tǒng)的節(jié)能率第1部分：化石能源驅(qū)動系統(tǒng)CJ/T336—2010冷凝式家用燃?xì)饪焖贌崴鱃B20665—2015、GB21519—2008、GB29541—2013、GB/T33757.1界定的以及下列術(shù)語和定義3.1熱水制備系統(tǒng)waterheatersystem3.2用戶側(cè)全年所得到的熱水能量與熱泵熱水制備系統(tǒng)所消耗的電量之比。3.3熱水制備系統(tǒng)得到的熱量與所消耗的能源的比值。2GB/T40008.1—20214全年制熱能源利用率一個年度，全年所需的熱水熱量與折算為一次能源的輸入熱水制備系統(tǒng)的終端能源總和的比值，按式(1)、式(2)計算：單位為千焦每千焦(kJ/kJ)。表B.1中日平均氣溫為t;時每日所需的總熱水熱能，按附錄B的規(guī)定，單位為千焦每天n;———表B.1中日平均氣溫編號t;的發(fā)生天數(shù)，見附錄B,單位為天(d)。Woss——水箱漏熱損失，儲水式熱水器在每次加熱結(jié)束后的保溫階段，因水箱漏熱現(xiàn)象的存在而導(dǎo)致的熱量損失，快熱式(直熱)熱水器水箱漏熱損失為零，單位為千焦每天(kJ/d),見附a-—一次能源折算系數(shù)。消耗能源為燃?xì)獾娜?,消耗能源為電能的取35%(一次能源發(fā)電率)。η-—熱水器的加熱效率。熱泵熱水器為全年制熱性能系數(shù)(AHPF,按附錄C確定)、儲水式電熱水器按GB/T20289—2006確定、快熱式電熱水器按GB/T26185—2010確定、家用燃?xì)饪焖贌崴靼碐B6932—2015確定、冷凝式家用燃?xì)饪焖贌崴靼碈J/T336—2010確定、燃?xì)馊莘e式熱水器按GB18111—2000確定。Pe--——燃?xì)鉄崴魇褂脮r輔助設(shè)備的電功率，單位為千瓦(kW)。h;—熱水器的加熱運行時間，單位為小時(h)。Tj,,1——表示環(huán)境溫度t;下，熱水器按目標(biāo)終止溫度(41℃或55℃)進行時實際熱水終止溫度，單位為攝氏度(℃)。Tj,c——日平均氣溫為j時的冷水溫度，單位為攝氏度(℃)。c——水的平均比熱容，本式取值為4.187,單位為焦每千克攝氏度[J/(kg·℃)]。Q;-—氣溫編號j的熱水器制熱量。熱泵熱水器按附錄C確定、儲水式電熱水器按GB/T20289—2006確定、快熱式電熱水器按GB/T26185—2010確定、家用燃?xì)饪焖贌崴靼碐B6932—2015確定、冷凝式家用燃?xì)饪焖贌崴靼碈J/T336—2010確定、燃?xì)馊莘e式熱水器按GB18111—2000確定，單位為瓦(W)。5系統(tǒng)制熱轉(zhuǎn)化系數(shù)和水箱漏熱損失測試方法5.1家庭使用熱水量及每日所需的總熱水熱能參照附錄A或根據(jù)用戶實際情況測試確定。3GB/T40008.1—20215.2熱泵熱水機(器)按GB29541—2013、GB/T23137—2008的測試步驟和本部分的工況要求確定測5.3燃?xì)鉄崴靼碐B20665—2015、GB18111—2000規(guī)定的維持熱負(fù)荷試驗步驟和本部分的工況要求確定測試方案。5.4電熱水器按GB21519—2008、GB/T20289—2006、GB/T26185—2010規(guī)定的24h固有能耗測試步驟和本部分的工況要求確定測試方案。4GB/T40008.1—2021(資料性附錄)家庭熱水使用量及每日所需的總熱水熱能家庭熱水使用量參照表A.1確定。每日所需的總熱水熱能按式(A.1)計算。表A.1典型環(huán)境溫度下三口家庭熱水使用量及用水溫度季節(jié)日平均溫度t;℃進水溫度℃洗澡用水洗臉用水洗腳用水廚房盥洗洗衣水量L用水溫度℃水量L用水溫度℃水量L用水溫度℃水量L用水溫度℃水量L用水溫度℃夏季過渡季節(jié)冬季79W;=∑Gk×(TkT;,c)×c………………(A.1)W;—-—時間表中日平均氣溫為t;時每日所需的總熱水熱能，單位為千焦(kJ)。Gk——各種用途的熱水質(zhì)量，單位為千克(kg);按照用戶實際使用情況確定。若沒有實際使用情況統(tǒng)計數(shù)據(jù)，三口之家的熱水用量可參考見表A.1(水的密度按1kg/L計算);三口以下家庭按三口；其他的家庭用水按[單位為升(L),n為家庭人口數(shù)量]:1)洗澡用水：夏季和過渡季節(jié)35×n;冬季35×(n—1)。2)洗臉用水：冬季2.9×(n+1);洗腳用水：冬季3.2。3)廚房盥洗：冬季25×n/3;洗衣：冬季35×n/3。Tk———各種用途的熱水使用溫度，單位為攝氏度(℃)。T;,e——日平均氣溫為t;時的冷水溫度，單位為攝氏度(℃),按式(A.2)、式(A.3)、式(A.4)確定。c--—水的平均比熱容，本式取值為4.187,單位為焦每千克攝氏度[J/(kg·℃)]。9——環(huán)境溫度7℃時的冷水溫度，單位為攝氏度(℃)。15——環(huán)境溫度20℃時的冷水溫度，單位為攝氏度(℃)。式中：15——環(huán)境溫度20℃時的冷水溫度，單位為攝氏度(℃)。19———環(huán)境溫度27℃時的冷水溫度，單位為攝氏度(℃)。式中：GB/T40008.1—202156GB/T40008.1—2021(規(guī)范性附錄)全國主要城市全年各溫度(日平均)發(fā)生時間全國主要城市全年各溫度(日平均)發(fā)生時間見表B.1。表B.1全國主要城市全年各溫度(日平均)發(fā)生時間溫度區(qū)間j日平均溫度t℃日平均溫度為t;的各地區(qū)發(fā)生天數(shù)n;北京濟南石家莊天津太原西安鄭州南京上海南昌武漢長沙12243142343132352534112826617236787594888893994899989885965758688847999776987896898779417997378869577438567溫度區(qū)間j日平均溫度t;℃日平均溫度為t;的各地區(qū)發(fā)生天數(shù)n;北京濟南石家莊天津太原西安鄭州南京上海南昌武漢長沙44878998786899656698884778472776746556649894697873574628773043163215405862l1296222368332397931951631443511253231730l72211213加權(quán)日平均外溫8GB/T40008.1—2021(規(guī)范性附錄)熱泵熱水器全年制熱能效測試C.1測試工況全年制熱能效測試工況按表C.1。表C.1全年制熱能效測試工況空氣側(cè)使用側(cè)(或水側(cè))干球溫度℃濕球溫度℃進水(初始)溫度℃終止水溫度℃測試要求b,e測試，Q27.5、COP?7,55計算，Q27.41、COP27,41測試，Q20.5、COP?0.55計算，Q20.41、COP20.4769測試，Q7.55、COP?.55計算，Q7.41、COP7,419測試，Q-7,55、COP-7,55計算，Q-7.41、COP-7,4注：在各環(huán)境溫度下進行熱泵制熱量測試時，加熱的終止溫度均為55℃,表中要求計算的COP為從測試的原始數(shù)據(jù)中提取其他出水溫度的制熱量、消耗功率，并計算，如COP2o,41,指在環(huán)境溫度20℃下進行制熱試驗時，記錄水溫到41℃時制熱量與消耗功率，并計算COP?0,41?！盎虬凑罩圃鞆S商的最低熱泵工作溫度進行試驗。Q;,規(guī)定的測試溫度j下，終止水溫度為c時，熱泵熱水器的制熱量。COP;.c規(guī)定的測試溫度j下，終止水溫度為c時，熱泵熱水器的COP。C.2熱泵制熱量按表C.1測試熱泵制熱量，表B.1中日平均氣溫編號j對應(yīng)的溫度t;低于熱泵運行下限溫度to時，水溫終止溫度i(41,55)的制熱量Q;按式(C.1)計算：…………(C.1)Q;——時間表中日平均氣溫為t;時的熱泵制熱量，且取表B.1中的最低溫度，單位為千瓦(kW);24——溫度在t?以下時熱泵停止運行，用戶熱水需使用輔助電加熱補充，熱水器加熱最長時間按24h,單位小時(h);9tol——制造廠商規(guī)定的最低熱泵工作環(huán)境溫度，單位攝氏度(℃);W;———時間表中日平均氣溫為t;時每日所需的總熱水熱能，單位為千焦(kJ)。C.3熱泵制熱消耗功率按表C.1測試熱泵制熱量的同時，記錄制熱消耗功率，當(dāng)實際制熱終止水溫度T%低于表C.1規(guī)定的出水(終止)溫度Th時，則輸入功率P;.按式(C.2)、式(C.3)計算：a)直熱式：Pj,;=Pin十c×p×qv×(Th—Th)/1000………………(C.2)b)循環(huán)式或靜態(tài)加熱式：Pj,i=Ein/h+c×G×(Th—Th)/(3600×h×1000)………………(C.3)式中：Pj.i———環(huán)境溫度j,出水(終止)水溫i的的熱水器輸入功率，單位為千瓦(kW);Pin—-—實測機組輸入功率，單位為千瓦(kW);p——平均溫度下水的密度，單位為千克每升(kg/L);qv——試驗時水的體積流量，單位為升每秒(L/s);Th——表C.1規(guī)定的出水(終止)水溫，單位為攝氏度(℃);T'實際機組運行的出水(終止)水溫，單位為攝氏度(℃);G′—-制熱試驗的水量，單位為千克(kg);C.4AHPF和COP的計算表B.1中日平均氣溫編號j,水溫終止溫度i(41,55)的性能系數(shù)COP;按式(C.5)～式(C.7)計算：GB/T40008.1—2021(規(guī)范性附錄)水箱漏熱損失D.1試驗條件D.1.1熱泵熱水器按照GB/T23137—2008規(guī)定的試驗方法進行水箱保溫試驗。D.1.2容積式燃?xì)鉄崴靼碐B18111—2000規(guī)定的維持熱負(fù)荷試驗方法。D.1.3儲水式電熱水器按GB/T20289—2006規(guī)定的24h固有能耗測試方法。D.2不同水溫和環(huán)境溫度下的水箱熱損失D.2.1熱泵熱水器按GB/T23137—2008進行保溫試驗后，55℃熱水保溫期間每小時熱損失量按式(D.1)計算：……(D.1)式中：Wlos-—水箱平均溫度為55℃時，單位時間內(nèi)的散熱損失，單位為千焦每小時(kJ/h);熱水在20℃環(huán)境溫度下24h保溫試驗后水箱平均溫度，單位為攝氏度(℃);c———水的平均比熱容，本式取值為4.187,單位為焦每千克攝氏度[J/(kg·℃)]。D.2.2容積式燃?xì)鉄崴靼碐B18111—2000進行保溫試驗后，每小時熱耗能量按式(D.2)計算：…………