静态加热式热泵热水器最大输入功率测试方法研究

按通用标准可用 2 种思路分析其过程：
在第 10 章输入功率和电流中，仅 10.2 里，测试电流时，“GB
若认为空气侧温度稳定的前提下，水侧出水温度到
4706.1-1998： 当 电 流 己 稳 定 时”， 变 为“GB 4706.1-
达 55±0.5℃即建立了稳定状态，测量时间和取值方法应
2005：当输入功率稳定时，通过测量确定其是否合格”
方法 3：在水温达到 55±0.5℃时，向水箱补充一定 流量的冷水，使得器具不停机，而水温保持在 55±0.5℃ 一段时间，认为水温在 55±0.5℃范围时，为稳定状态， 最大输入功率取其稳定状态一段时间内的平均值。
3 测量结果及分析 选取 1 套铭牌标示最大输入功率 1000W 的静态加热 式热泵热水器，依据标准，对进行热泵制热消耗功率测试。 分别用上述方法测出，测试结果如表 2 所示。 从表 2 及图 1 可知：方法 1 和方法 3，测试数据比 较接近，方法 2 与方法 1、3 的测试数据相差比较大；方 法 3 的测试数据与铭牌标示值相差最小，方法 1 其次， 方法 2 的测试数据与铭牌标示值相差最大。 试验结果分析 1) 从标准安全角度考虑，方法 1 的结果最接受实际 使用中所出现的最大输入功率值。但由于方法 1 采用的 是瞬时值，所以无法很好的满足标准意图。 2) 从器具功率在额定电压下，正常使用状态下测量 角度考虑，方法 2 的测试数据更能反映器具在一个使用
依据上述二种思路，针对最大输入功率测量时间以 及取值方法不同设计 3 种测试方法。
方法 1：因热泵热水器的输入功率为达到设置水温， 即将停机前的功率最大，则取停机往前追溯至未停机时 的瞬时功率为最大输入功率。
方法 2：认为水侧水温从 29℃上升到 55℃的过程是 仅有一个“运行 - 停止”工作周期的过程，依据 GB/T 23137-2008 中 6.4 的方法，热泵制热消耗功率为耗电量 与加热时间的比值。
热泵热水器的输入功率测试期间，虽然空气侧干湿
决议“热泵式电热水器 CCC 认证检测 GB 4706.32-2004
球温度没有变化，但由于水箱里的水温的持续升高，导
与 GB 4706.12-2006 两个标准协调意见”继续有效。
致输入功率也持续上升。输入功率特性曲线既不是一直
热泵热水器的安全特殊要求 GB 4706.32-2012[1] 中输
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日用电器
技术创新·Technology and Innovation
静态加热式热泵热水器最大输入功率测试方法研究
Research on the Test Methods of Maximum Power Input of Static Heat Pump Water Heater
宋建洲 戴兴学 （威凯检测技术有限公司
源静态加热式热泵热水器为例探
讨其在最大运行工况下的输入功
率测试方法。
GB/T 23137-2008 对 空 气 源
热泵热水器的试验工况有明确规
定，具体见表 1[5]。
Electrical Appliances Oct.2013 55
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热泵热水器最大输入功率的测量，测试结果差距较大， 实测测试中也存在一定困难，例如水侧水温稳定时间很 短，很难取到“稳定状态一段时间内的平均值”；配用 水箱容量较大，而主机名义制热量较小时，测试周期较长， 浪费检测成本。2 种思路谁优谁劣，实际测量中能否找 到一种既满足标准要求又能省时省力测量出热泵热水器 最大输入功率的方法，本文将进行研究和试验。
1 静态加热式热泵热水器最大运行工况时最大 输入功率测试方法标准介绍
当前，国内生产静态加热式热泵热水器产品应符合 以下国家标准：
GB 4706.1-2005 《家用和类似用途电器的安全 第 1 部分：通用要求》
GB 4706.32-2012 《家用和类似用途电器的安全 热 泵、空调器和除湿机的特殊要求》
广州 510663）
摘要：依据热泵热水器的国家安全标准，提出了静态加热式热泵热水器最大输入功率的 3 种试验方法，并通过对应的试验 进行验证验证分析，得出准确可靠的试验方法。 关键词：静态加热式热泵热水器；最大输入功率；最大运行工况 Abstract：According to the national safety standard, three test methods of maximum power input of static heat pump water heater are proposed in the paper, and is verified by corresponding tests. The best test method is obtained at last. Key words：static heat pump water heater；maximum power input；maximum test condition
时间内的平均值；另一种情况是器具的输入功率在整个
仅有一个“运行 - 停止”工作周期的过程，测量时间和
工作周期是变化的，则按一个具有代表性期间出现的输
取值方法应按通用安全标准 GB 4706.1 中的第二种情况，
入功率的平均值决定输入功率。
器具的输入功率在整个工作周期是变化的，则按一个具
有代表性期间出现的输入功率的平均值决定输入功率。
为保证热泵热水器的产品安全，名义制热量小于等 于每小时 21000 大卡的热泵热水器须取得国家强制性 CCC 认证，大于每小时 21000 大卡的须取得工业生产许 可证。而器具铭牌所标的最大输入功率是否符合标准要 求，避免使用者在正常安装，正常使用中与器具实际输 入功率有较大差距而发生危险，避免电器产品对人身和 财产的安全隐患，因此在国家强制性 CCC 认证和国内各
GB 4706.1-1998 《家用和类似用途电器的安全 第一
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日用电器
■ 技术创新· 日用电器
部分：通用要求》
但 GB 4706.32-2012 中 4.7 该条用下述内容代替：第
GB 4706.12-2006 《家用和类似用途电器的安全 储
10 章和第 11 章的试验和试验条件要在制造厂规定的工
该按通用安全标准 GB 4706.1 中的第一种情况，最终可
的差异，对最大输入功率测试的影响可以忽略不计。通
以建立输入功率的稳定状态，取其稳定状态一段时间内
用标准关于最大输入功率描述了 2 种情况：一种情况是
的平均值。
器具可以建立输入功率的稳定状态，取其稳定状态一段
但也可以认为水侧水温从 29℃上升到 55℃的过程是
保持稳定状态，也不具有洗衣机、冰箱等产品典型的“运
入 功 率 为 GB 4706.1-2005[2] 均 适 用；GB 4706.12-2006[3]
行 - 停止 - 运行 - 停止”工作周期。这是热泵热水器的
中输入功率为 GB 4706.1-1998[4] 均适用。
最大运行工况运行的特点。
通用安全标准 GB 4706.1-2005 和 GB 4706.1-1998，
级质量监督部门的抽查，工厂例行检验，确认检验时， 最大输入一直是必查的重要项目。但当前的国家标准对 电气安全的相关要求都是通用，并没有针对某类产品。 空调热泵类产品是温度（水温）敏感类产品，通用标准 难以涵盖，从而造成此类产品的检验工程师对标准的理 解不一和检验不当。本文就静态加热式热泵热水器这类 特殊产品，对产品的最大输入功率检测进行分析，得出 较为合理、准确、可靠的测试方法。
水式热水器的特殊要求》
作温度范围内以最严酷的工作条件进行。因此，如果制
GB/T 23137-2008 《家用和类似用途热泵热水器》
造厂规定器具的出水温度可以设置在 55℃以上，则设置
其中，前 4 个为热泵热水器 CCC 认证现行执行安全
为其最高温度。本文以 55℃为例进行探讨。
标准，GB/T 23137-2008 为性能标准，同时 2007-TC04-9
实会出现的情况考虑（模拟热泵热水器即将停机之前， 使用者进行小流量的持续用水，致使热水器持续高功率 运行的情况），方法 3 最能体现器具本身的发热及电网 负荷，且与方法 1 的结果也较为接近。
基于满足标准意图与实际测试情况，为节约测试时 间及成本，推荐直接供给热泵水器略低于设置水温的水， 再按方法 3 进行测试。
热泵热水机作为一种新兴的产品，以高效节能、清 洁环保、安全舒适等优势成为全面引领当前热水潮流的 “第四代热水器”。2013 年 6 月，中国国家标准化管理 委员会官方网站正式公布，根据中华人民共和国国家标 准公告（2013 年第 9 号），由国家质量监督检验检疫总局、 国家标准化管理委员会批准的“GB29541-2013 热泵热水 机（器）能效限定值及能效等级”将于 2013 年 10 月 1 日正式实施。能效标准落地后，生产和销售的空气能热 水器必须要贴上能效标签。届时，市场上将有近 3 成的 产品因不达标面临淘汰，先进产能则将获得更好的发展 机遇。
2 静态加热式热泵热水器最大运行工况时最大
以上 2 种思路都仅按标准的一侧面考虑静态加热式
输入功率测试方法
由于热泵热水器的热水温度
表 1 空气源热泵热水器的试验工况
GBT 23137-2008
可以调节，以满足不同用户的个
性化需求，目前市场上，家庭使
用的。因此本文以空气
参考文献
[1] GB 4706.32-2012，家用和类似用途电器的安全 热泵、空调器和除湿 机的特殊要求 [S]. [2] GB 4706.1-2005，家用和类似用途电器的安全 第 1 部分：通用要求 [S]. [3] GB 4706.12-2006，家用和类似用途电器的安全 储水式热水器的特殊 要求 [S]. [4] GB 4706.1-1998 ，家用和类似用途电器的安全 第一部分：通用要求 [S]. [5] GB/T 23137-2008，家用和类似用途热泵热水器 [S]. [6] 热泵式电热水器 CCC 认证检测 .GB 4706.32-2004 与 GB 4706.122006 两个标准协调意见 [R].