Приложение G (обязательное). Определение эффективности обработки загрузки

Приложение G
(обязательное)

Определение эффективности обработки загрузки

G.1 Цель

Данное испытание предназначено для количественной оценки дополнительного энергопотребления холодильного прибора для удаления известного количества энергии, содержащейся в теплой воде, помещаемой в незамораживающие и/или низкотемпературные отделения определенным образом. Отношение энергии в воде (удаляемой) к дополнительной энергии, потребляемой холодильным прибором, используется для определения эффективности обработки загрузки.

Цель испытания эффективности обработки загрузки заключается в проведении количественной оценки нарастающего изменения энергопотребления при воздействии пользователя на холодильный прибор, например, при открытии дверец и охлаждении теплых продуктов и напитков. Эти данные можно использовать в сочетании с данными испытаний с закрытыми дверцами для получения общей оценки энергопотребления, более точно отражающей фактическое использование в разных регионах. Для использования значения эффективности обработки загрузки необходимо оценить типовую пользовательскую загрузку для региона. Обычно для этого лучше всего подходят региональные программы измерения параметров конечного использования. Воздействие оценочной региональной загрузки на энергопотребление конкретного холодильного прибора можно оценить по значению эффективности обработки загрузки, определенному согласно настоящему приложению.

Если данный компонент не учтен в региональных стандартах и требованиях к маркировке (т.е. если загрузка равна нулю), для соответствующих регионов данное испытание проводить не требуется.

Если поставщик предоставляет данные или делает заявления по эффективности обработки загрузки, они должны быть основаны на измерениях, выполненных в соответствии с настоящим приложением.

Примечание - Для холодильных приборов с незамораживающими и низкотемпературными отделениями настоящее приложение устанавливает метод, позволяющий измерить комбинированную эффективность обработки загрузки для обоих отделений. Данную процедуру в принципе можно было бы использовать для измерения эффективности обработки загрузки по отдельности для незамораживающего и низкотемпературного отделения.

G.2 Общее описание

Холодильный прибор работает в стабильном состоянии с настройками устройств управления температурой, близкими к соответствующей целевой температуре для энергопотребления, указанной в таблице 1 для каждого отделения (см. пункт 5.1). Настройки устройств управления температурой должны оставаться без изменений в течение всего времени испытаний эффективности обработки загрузки.

Определенная масса воды (в зависимости от объема не низкотемпературных отделений и/или низкотемпературных отделений) помещается в испытательную камеру с холодильным прибором и оставляется там, пока не достигнет окружающей температуры испытаний.

После достижения указанных условий дверца самого большого незамораживающего отделения открывается на указанный период времени, и контейнеры с водой помещаются в указанные места. Затем на указанный период времени открывается дверца самого большого замораживающего отделения, и заполненные водой формы для льда помещаются в указанные места.

Холодильный прибор работает, пока не достигнет стабильного состояния с точки зрения температуры и энергопотребления. Собранные данные используют для определения эффективности обработки загрузки при указанной наружной температуре. Эффективность обработки загрузки определяют как отношение обработанной тепловой нагрузки из воды (удаленной) и дополнительного энергопотребления (сверх энергопотребления в стабильном состоянии) холодильного прибора для его охлаждения.

Общий подход к измерениям и последующий анализ с концептуальной точки зрения похожи на определение энергопотребления при размораживании и восстановлении температуры в соответствии с приложением С.

Рисунок G.1 - Концептуальная иллюстрация испытания эффективности обработки нагрузки

Примечание - Иллюстрация размораживания перед завершением обработки нагрузки приведена на рисунке G.5. Рабочие примеры приведены в приложении I.

G.3 Настройка, оборудование и подготовка

G.3.1 Общие положения

Испытания проводят при окружающих температурах испытаний 16 °С и 32 °С.

Если испытание эффективности обработки загрузки используется в качестве основания для заявления производителя, средняя температура всех отделений, используемых для обработки нагрузки при испытаниях, должна быть на уровне или ниже уровня соответствующей целевой температуры, указанной в 5.1, для работы в стабильном состоянии перед началом испытания эффективности обработки загрузки.

Примечание - Все значения температуры, указанные в настоящем приложении, относятся к условиям стабильного состояния и не включают температурное воздействие периодов размораживания и восстановления температуры (при наличии).

При проверочных испытаниях температуры всех отделений, используемых для обработки нагрузки при испытаниях, должны находиться в диапазоне  1 K от соответствующей целевой температуры при работе в стабильном состоянии до испытания эффективности обработки загрузки. Результаты двух испытаний эффективности обработки загрузки могут быть интерполированы до значения для целевой температуры наиболее холодного отделения, однако для одной из точек испытания все отделения, используемые для обработки нагрузки при испытании, должны иметь целевую или более низкую температуру.

В данный пункт включен принцип, согласно которому производитель может делать заявления об эффективности обработки загрузки ниже оптимального уровня (т.е. для состояния с температурой немного ниже целевой температуры). Этот принцип установлен для испытаний энергопотребления согласно разделу 6 для одной точки испытаний энергопотребления.

По возможности, для загрузки в незамораживающем отделении следует использовать 3 полки (см. рисунок G.2) в такой конфигурации, чтобы выполнялись следующие условия:

- датчик ТМР₃ находился над полкой 3 (нижней) и под полкой 2;

- датчик ТМР₂ находился над полкой 2 и под полкой 1;

- датчик ТМР₁ находился над полкой 1.

Примечание - Полка 3 может быть нижней полкой устройства или верхней полкой дополнительного отсека, например отсека для фруктов.

G.3.2 Оборудование

В незамораживающих отделениях в качестве контейнера используют тонкостенную пластиковую бутылку ПЭТ (или эквивалентного материала) номинальным объемом 500 мл. Размеры полиэтиленовой бутылки должны составлять не более 220 мм в высоту и не более 90 мм в ширину (диаметр). Все бутылки должны иметь одинаковые размеры и форму. Каждая бутылка должна быть заполнена питьевой водой, как указано ниже.

Примечание - ПЭТ - терефталат полиэтилена. Бутылки ПЭТ - любые доступные в продаже бутылки номинальной емкостью 500 мл. Они содержат указанную массу питьевой воды. Предпочтительно использовать бутылки ПЭТ с квадратным сечением, потому что они не перекатываются, если их положить на бок.

В низкотемпературных отделениях в качестве контейнера используют форму для льда с номинальным рабочим объемом около 200 мл на лоток.

Формы для льда обычно входят в комплектацию новых приборов. Используемые для этого испытания формы для льда должны иметь возможность хранить 200 мл воды без риска разлива. Рекомендуется использовать лотки номинальным размером примерно 120 мм x 275 мм x 40 мм. Формы для льда меньшего размера можно использовать, если лотки рекомендованного размера не помещаются.

Для всех загрузок следует использовать пресную питьевую воду, пригодную для употребления человеком, без добавления газа (т.е. негазированную), красителей и иных добавок.

Допускается использование питьевой воды из-под крана. Следует избегать использования чистой дистиллированной воды в формах для льда, потому что при некоторых условиях она плохо замерзает.

G.3.3 Количество обрабатываемой воды

G.3.3.1 Не низкотемпературные отделения

Общий объем всех не низкотемпературных отделений и отсеков складывают. Масса воды, добавляемой в самое большое не низкотемпературное отделение, должна составлять 12 г воды на каждый литр общего суммарного объема не низкотемпературных отделений. Это соответствует одной бутылке ПЭТ на 41,7 л незамораживающего объема или части этого объема.

Если общий объем не низкотемпературных отделений составляет менее 41,7 л, вся вода помещается в одну бутылку ПЭТ. Если общий объем не низкотемпературных отделений составляет более 41,7 л, но менее 83,4 л, вся вода помещается в две бутылки ПЭТ в равном объеме. Если общий объем не низкотемпературных отделений превышает 83,4 л, (500  1) г воды помещаются в каждую бутылку ПЭТ, пока остающееся количество воды не будет составлять менее 1000 г. Остающуюся массу воды следует равномерно разделить между двумя оставшимися бутылками ПЭТ.

В отчете об испытании следует указать общую массу воды, помещаемой в самое большое не низкотемпературное отделение, и количество бутылок ПЭТ вместимостью 500 мл.

G.3.3.2 Замораживающие отделения

Общий объем всех низкотемпературных отделений и отсеков складывают. Масса воды, добавляемой в самое большое низкотемпературное отделение, должна составлять 4 г воды на каждый литр общего суммарного объема низкотемпературных отделений. Это соответствует одной форме для льда на 50 л объема низкотемпературных отделений или часть этого объема.

Если общий объем низкотемпературных отделений составляет 50 л или менее, вся вода помещается в одну форму для льда. Если объем низкотемпературных отделений составляет более 50 л, но не более 100 л, вся вода равномерно распределяется между двумя формами для льда. Если объем низкотемпературных отделений превышает 100 л, в каждую форму для льда помещается примерно 200 г воды, пока остающееся количество воды не будет составлять менее 400 г. Остающуюся массу воды следует равномерно разделить между двумя оставшимися формами для льда.

В отчете об испытании следует указать общий объем воды, помещаемой в самое большое низкотемпературное отделение, и количество форм для льда.

G.3.4 Положение водной загрузки в отделениях

G.3.4.1 Положение в незамораживающих отделениях

Бутылки ПЭТ, описанные в G.3.3, должны размещаться в самом большом незамораживающем отделении, как показано на рисунке G.2.

При наличии вертикального зазора в 250 мм или более над указанной полкой бутылки ПЭТ должны устанавливаться в стоячем положении следующим образом:

- первая бутылка на каждой полке с каждой стороны должна помещаться как можно ближе к облицовке отделения с зазором примерно 25 мм от боковой облицовки;

- дополнительные бутылки могут устанавливаться в это положение на глубину в два или три ряда с сохранением зазора примерно 25 мм между бутылками и передней и задней частью полки или границы нагрузки;

- если в этом положении требуется больше бутылок, дополнительные ряды бутылок (по мере необходимости) помещаются ближе к центру отделения с сохранением интервала между рядами примерно 25 мм;

- все бутылки должны располагаться по центру от передней стороны к задней через равные интервалы на полке в соответствующих рядах (с учетом края полки и любых ограничений загрузки, которые могут повлиять на глубину);

- любой бутылке должны обеспечивать расстояние до любого датчика температуры отделения 25 мм в любом направлении.

При наличии менее 25 мм вертикального пространства над указанной полкой бутылки ПЭТ кладутся боком на указанную полку так, чтобы их крышки (пробки) были направлены в сторону дверцы отделения (передней) на следующих позициях:

- первая бутылка на каждой полке с каждой стороны должна помещаться как можно ближе к облицовке отделения с зазором примерно 25 мм от боковой облицовки;

- если в этом положении требуется больше бутылок, дополнительные ряды бутылок помещаются ближе к центру отделения с сохранением интервала между бутылками примерно 25 мм;

- не допускается складывать бутылки штабелями или размещать их так, чтобы они соприкасались;

- любой бутылке должны обеспечивать расстояние до любого датчика температуры отделения 25 мм в любом направлении;

- все бутылки должны быть расположены так, чтобы их крышка (пробка) была ориентирована в сторону передней части полки или ограничителя загрузки полки. Для неглубоких полок ориентацию бутылок можно изменить, чтобы никакая часть не выходила за пределы передней части полки или ограничителя загрузки, при этом нужно сохранять зазор в 25 мм от датчиков температуры.

Все бутылки следует помещать в положение, в котором они будут минимально ограничивать поток воздуха из воздуховодов или вентиляционных отверстий. В случае невозможности помещать бутылки ПЭТ в указанные позиции нужно выбирать эквивалентные позиции. При использовании эквивалентных позиций их нужно указать в отчете об испытаниях. Если бутылки ПЭТ потребуется расположить иначе в связи с ограничениями свободного места, они должны оставаться на той же полке и располагаться как можно ближе к указанной позиции.

Бутылки ПЭТ следует помещать только на полки, расположенные непосредственно под позициями датчиков температуры ТМР₁, ТМР₂ и ТМР₃. Дополнительные полки, которые могут быть в приборе, игнорируются. Бутылки ПЭТ следует последовательно помещать на следующие позиции на полках, пока не будут размещены все бутылки:

- по одной бутылке на последовательность позиций ABCDEF;

- повторять последовательность размещения, пока не будут размещены все бутылки;

- две частично заполненные бутылки ПЭТ (если применимо) помещаются на последние две позиции;

- все позиции отмечаются в отчете об испытаниях.

Примечание - Указанная выше последовательность используется для определения позиции или расположения каждой бутылки. Бутылки можно загружать в любом порядке на указанные позиции при их размещении в незамораживающем отделении согласно пункту G.4.2. В примере, показанном на рисунке G.2, при размещении 10 бутылок ПЭТ по две бутылки будут размещены на позициях с А по D и по одной на позициях Е и F.

Примечание - В холодильном приборе могут быть дополнительные полки, не показанные на рисунке.

Рисунок G.2 - Расположение полок и последовательность загрузки (пример с 10 бутылками ПЭТ)

G.3.4.2 Положение в замораживающих отделениях

Формы для льда, описанные в G.3.3, должны быть размещены в самом большом замораживающем отделении, как показано на рисунке G.3. Если самое большое низкотемпературное отделение содержит полки и ящики, формы для льда следует размещать на полках, а не в ящиках (или корзинах), насколько это возможно.

Первую форму для льда на самом нижнем уровне помещают на противоположную сторону по отношению к датчикам ТМР₁₄ и ТМР₁₅ и максимально близко к облицовке отделения с сохранением зазора размером примерно 25 мм. Дополнительные формы для льда добавляются рядом с предыдущей формой для льда с сохранением зазора примерно 25 мм между формами для льда. Формы для льда могут быть ориентированы любым образом, обеспечивающим максимальное увеличение числа форм на каждом уровне с сохранением всех необходимых зазоров.

Если на нижний уровень нельзя установить больше форм для льда (т.е. если требуемое число приводит к тому, что зазоры до позиций датчиков температуры будут составлять менее 25 мм во всех направлениях), формы для льда нужно размещать последовательно на следующих доступных уровнях (по мере необходимости).

При необходимости поместить формы для льда на полку ниже позиции центрального датчика температуры (например, ТМР₁₁, ТМР₁₆ или ТМР₁₇, смотря что применимо), первая форма для льда помещается рядом с левой стенкой, вторая форма для льда помещается рядом с правой стенкой. Дополнительные формы для льда на этом уровне (если требуются) помещаются поочередно ближе к центру на расстоянии примерно 25 мм друг от друга и с зазором не менее 25 мм от любого датчика температуры в любом направлении.

При необходимости поместить формы для льда на полку, расположенную ниже позиций верхних датчиков температуры (например, ТМР₁₂ и ТМР₁₃), первая форма для льда помещается с противоположной стороны от датчиков ТМР₁₂ и ТМР₁₃ и как можно ближе к стенке отделения с сохранением зазора примерно 25 мм. Дополнительные формы для льда (если требуются) добавляются рядом с предыдущей формой для льда с сохранением зазора около 25 мм между формами для льда.

На каждом уровне все формы для льда находятся на расстоянии примерно 25 мм от стенки отделения и друг от друга.

Две частично заполненных формы для льда (если применимо) помещаются на последние две позиции (самые верхние).

Не допускается складывать формы для льда штабелями или размещать их так, чтобы они соприкасались.

Расстояние от любой формы для льда до любого датчика температуры отделения не должно составлять менее 25 мм в любом направлении.

Все формы для льда располагаются по центру в направлении от передней стороны полки к задней (с учетом края полки и любых ограничителей нагрузки, которые могут повлиять на глубину) и не должны выходить за границы переднего края полки.

Если формы для льда находятся в ящике или контейнере, внутренняя часть ящика или контейнера должна рассматриваться как внутренняя стенка с точки зрения размещения.

Примечание - Например, для большой морозильной камеры в холодильнике-морозильнике объемом 180 л требуется 720 г воды в 4 формах для льда. Внутренний зазор морозильной камеры составляет 600 мм. Позиции датчиков ТМР₁₄ и ТМР₁₅ находятся в 50 мм от правой нижней стенки. Это оставляет примерно 500 мм с каждой стороны для размещения форм для льда. Примерно 3 формы для льда можно установить на нижнем уровне (120 мм + 25 мм минимум каждый, параллельно боковым стенкам), так что одну форму для льда нужно будет установить на верхнем уровне. Если бы глубина морозильной камеры составляла более 460 мм, была бы возможность поместить все 4 лотка на нижнем уровне (3 в глубине перпендикулярно боковым стенкам и один параллельно боковым стенкам), сохраняя при этом требуемые зазоры. Информацию по рекомендуемому размеру форм для льда можно найти в G.3.2.

Все формы для льда следует помещать в положение, в котором они будут минимально ограничивать поток воздуха из любых воздуховодов или вентиляционных отверстий. В случае невозможности помещать формы для льда в указанные позиции, нужно выбирать эквивалентные позиции. При использовании эквивалентных позиций их нужно указать в отчете об испытаниях. Если формы для льда потребуется расположить иначе в связи с ограничениями свободного места, они должны оставаться на той же полке и располагаться как можно ближе к указанной позиции. Все позиции форм для льда отмечаются в отчете об испытаниях.

Указанная выше последовательность используется для определения позиции или расположения каждой формы для льда. Формы для льда можно загружать в любом порядке на указанные позиции при их размещении в замораживающем отделении согласно G.4.2.

G.3.5 Температура обрабатываемой воды

Если бутылки ПЭТ содержат менее 500 г воды, указанное количество воды должно быть измерено в бутылках ПЭТ до их размещения и стабилизации температуры в помещении для испытания. Отдельные бутылки ПЭТ, содержащие достаточное количество воды для всех форм для льда (если применимо), должны храниться в помещении для испытания и (во избежание испарения) должны помещаться в формы для льда в течение 30 мин после их помещения в замораживающее отделение.

Все бутылки ПЭТ и формы для льда должны размещаться в помещении для испытания с соответствующей наружной температурой в положении, соответствующем температуре помещения для испытаний. Все бутылки ПЭТ должны помещаться вертикально на подставку или деревянную платформу (пол) на расстоянии не менее 50 мм друг от друга, чтобы обеспечить свободную циркуляцию воздуха. Это оборудование будет находиться в помещении для испытаний в течение не менее 15 ч до момента начала испытания эффективности обработки загрузки.

Примечание - Номинальные температуры окружающей среды для испытаний энергопотребления составляют 16 °С и 32 °С.

Примечание - В холодильном приборе могут быть дополнительные полки, не показанные на рисунке. Формы для льда всегда помещаются на полках, это более предпочтительно, чем размещать их в ящиках или корзинах.

Рисунок G.3 - Расположение поддонов для кубиков льда и зазоры между ними

G.4 Метод испытания эффективности обработки загрузки

G.4.1 Начало испытания эффективности обработки загрузки

Для холодильных приборов без цикла управления размораживанием испытанию эффективности обработки загрузки должен предшествовать период эксплуатации при настройке устройства управления температурой, используемой для испытания эффективности обработки загрузки. Настройки должны быть такими, чтобы этот период соответствовал требованиям к действительным периодам испытаний энергопотребления согласно В.3.

Для холодильного прибора с одной или несколькими системами размораживания (каждая с отдельным циклом управления размораживанием) испытанию эффективности обработки загрузки должен предшествовать:

- период испытаний энергопотребления, соответствующий В.3 при настройке устройства управления температурой, используемой для испытания эффективности обработки загрузки (включая требования к действительности); или

- период испытаний энергопотребления, соответствующий В.4 при настройке устройства управления температурой, используемой для испытания эффективности обработки загрузки (включая требования к действительности); или

- период размораживания и восстановления температуры, соответствующий С.3 при настройке устройства управления температурой, используемой для испытания эффективности обработки загрузки (если применимо).

Примечание - В случае определения стабильности с использованием подхода DF1 (С.3) нагрузку можно добавлять только после подтверждения действительности размораживания (т.е. по окончании периода F, наступающего не менее чем через 8 ч после работы нагревателя для размораживания). После установления стабильного состояния или после предшествующего ему размораживания загрузку следует поместить в прибор в кратчайшее время после периода размораживания и восстановления температуры для минимизации вероятности размораживания до завершения испытания обработки загрузки. Обычно рекомендуется подождать не менее 5 ч после работы нагревателя для размораживания (обычно это соответствует началу периода F согласно С.3.1) (для точности определения лабораториям следует использовать имеющийся опыт предыдущих периодов размораживания и восстановления температуры). В данном случае предыдущий период размораживания и восстановления температуры, наступающий непосредственно перед размещением нагрузки, не включается в период испытания обработки нагрузки.

Для всех типов приборов настройки устройства управления температурой должны оставаться без изменений в течение всего времени испытания эффективности обработки загрузки.

Для простых приборов с обычными циклами работы компрессора за момент начала испытания эффективности обработки загрузки может быть взят момент включения компрессора. Для более сложных приборов в качестве начала испытания эффективности обработки загрузки может быть взят момент достижения максимальной температуры в отделении, оказывающем доминирующее воздействие на энергопотребление (см. приложение В). Если загрузка устанавливается в течение периода размораживания и восстановления температуры, за момент начала испытания берется момент начала этого периода размораживания и восстановления температуры.

Обычно не рекомендуется вводить нагрузку в период размораживания и восстановления температуры (до достижения условий стабильного состояния).

G.4.2 Размещение загрузки

Загрузка должна быть подготовлена в соответствии с G.3. Загрузка должна быть помещена в холодильный прибор в соответствии с указаниями G.3 в кратчайшие возможные сроки после начала цикла управления температурой, указанного в G.4.1, пока компрессор еще работает (для простых приборов) или до достижения минимальной температуры отделения (для более сложных приборов). Загрузку в каждое отделение помещают одной операцией открытия и закрытия дверцы этого отделения. Дверца должна оставаться открытой под углом не менее 90 градусов по отношению к закрытому положению в течение периода, максимально приближенного к одной минуте ( 5 с), для каждого отделения, в которое проводится загрузка, вне зависимости от фактического времени загрузки отделения (обычно значительно меньше одной минуты). При наличии двух дверец для доступа к отделению, куда добавляется загрузка, обе дверцы следует открывать одновременно. Если в холодильном приборе имеются незамораживающие и низкотемпературные отделения для загрузки, вначале необходимо загружать незамораживающие отделения.

Рекомендованное время открытия и закрытия дверцы составляет 2,5 с, что оставляет 55 с на загрузку каждого отделения. Рекомендуется добавлять загрузку в начале цикла управления температурой, поскольку в этом случае обработка нагрузки начнется в начале периода испытания эффективности обработки загрузки. Вероятное время начала будущих циклов управления температурой можно достаточно легко спрогнозировать для приборов с обычными принципами работы, что позволяет организовать размещение нагрузки заблаговременно. Если циклы работы компрессора короткие, необходимо следить за соблюдением требований G.4.2. Точное число загружаемых элементов и их положение необходимо спланировать задолго до открытия дверцы и размещения нагрузки.

G.4.3 Измерения, которые нужно провести

До и во время испытания эффективности обработки загрузки нужно регистрировать измерения температуры и энергопотребления в соответствии с указаниями приложения А для испытания энергопотребления.

G.4.4 Завершение испытания эффективности обработки загрузки

Испытание эффективности обработки загрузки завершается при достижении стабильного состояния после полной обработки загрузки (т.е. после доведения воды или льда примерно до температуры каждого отделения). Период испытания завершается в конце полного цикла управления температурой. Настройки устройства управления температурой должны оставаться без изменений в течение всего времени испытаний эффективности обработки загрузки.

Испытания эффективности обработки загрузки для холодильного прибора без цикла управления размораживанием должны выполняться в течение периода испытания энергопотребления в соответствии с В.3 (включая требования к достоверности).

Испытания эффективности обработки загрузки в холодильном приборе с одной или несколькими системами размораживания (с собственным циклом управления размораживанием) должны проводиться в период испытания энергопотребления, соответствующий:

- В.3 (включая требования к достоверности) или

- В.4 (включая требования к достоверности), завершаясь периодом размораживания и восстановления температуры, соответствующим требованиям к достоверности в С.3 (если применимо).

Конечные критерии испытаний эффективности обработки загрузки довольно строгие, поскольку существует возможность, что в отделении все будет выглядеть так, что температуры достигли стабильного состояния, но при этом сами загруженные продукты не будут охлаждены или заморожены. В связи с этим необходимо продемонстрировать возврат холодильного прибора в стабильное состояние, для чего нужно проверить температуры отделений и энергопотребление за указанный минимальный период времени.

Температуры отделений и энергопотребление часто стабилизируются после добавления нагрузки и продолжают обработку нагрузки до значений, несколько отличающихся от условий до добавления нагрузки. Обычно эти изменения весьма небольшие, но в некоторых случаях они могут быть значительными. Это может произойти, когда добавленная загрузка повлияет на поток воздуха в отделении, или в случае косвенного воздействия на внутренний датчик температуры холодильного прибора. В некоторых случаях добавление загрузки может вызвать переход компрессора с переменной мощностью на более высокую ступень, в результате чего может повыситься рабочая мощность и понизиться температура отделения. Для снижения вероятности таких последствий лаборатория может сначала поместить в холодильный прибор начальную загрузку, а после полной стабилизации начальной нагрузки заменить ее новой загрузкой (см. подробности ниже). В подобных случаях эффективность обработки загрузки определяется на базе данных по второй загрузке.

Разница внутренней температуры и мощности до и после добавления загрузки имеет небольшое значение, потому что в анализе учитывается только энергопотребление за период цикла управления температурой, в который добавляется загрузка (т.е. работа в состоянии до размещения нагрузки практически не включается в период испытания эффективности обработки загрузки).

Примечание - Основное воздействие изменений внутренних температур отделения на энергопотребление до и после обработки загрузки соответствует изменению термальной массы (или теплоемкости) холодильного прибора. Анализ показал, что при установленных ниже пределах достоверности эти эффекты незначительны, и их можно проигнорировать.

К параметрам, измеренным в начале испытания (до добавления воды) и в период стабильности по окончании испытания эффективности обработки загрузки, применяют следующие критерии действительности:

- разность мощности в стабильном состоянии P_SSM не должна превышать 5 % или 2 Вт, в зависимости от того, что больше; и

- разница температур в стабильном состоянии для каждого отделения не должна превышать 1 К.

В случае определения начальной действительности с помощью размораживания согласно С.3 (см. G.4.1) в связи с невозможностью определения достоверности согласно В.3 или В.4 (например, из-за недостатка времени на испытания), первоначальная мощность в стабильном состоянии P_SSM и температура в стабильном состоянии, указанные выше, берутся как средняя мощность за период D и период F (подход DF1 в С.3).

Если для холодильного прибора с одной или несколькими системами размораживания (каждая из которых имеет собственный цикл управления размораживанием) не выполняются вышеуказанные условия, устройство должно работать до завершения следующего периода размораживания и восстановления температуры и достижения нового стабильного состояния, после чего следует снова провести оценку по данным критериям.

Если после последующего размораживания нельзя будет добиться соблюдения обоих этих критериев достоверности, испытание необходимо повторить с заменой существующей загрузки (уже обработанной при температуре отделения) новой загрузкой при тех же контрольных условиях (в соответствии с С.3, G.4.1 и G.4.2). Как указано выше, помещение первоначальной загрузки в холодильный прибор и (по окончании обработки загрузки) ее замена новой загрузкой является необязательным действием для всех испытаний эффективности обработки загрузки.

Для холодильных приборов с одним или несколькими циклами управления размораживанием необходимо дать полностью завершиться любым периодам размораживания и восстановления температуры в течение испытания эффективности обработки загрузки (т.е. до завершения обработки нагрузки и достижения условий стабильного состояния) (см. рисунок G.5). Испытание эффективности обработки загрузки завершается при достижении стабильного состояния и после завершения действительного периода размораживания и восстановления температуры, как указано выше.

Примечание - Дополнительное энергопотребление, связанное с периодами размораживания и восстановления температуры в течение испытания эффективности обработки загрузки, учитывается в G.5.3.

G.5 Определение эффективности обработки загрузки

G.5.1 Общие положения

После завершения испытания эффективности обработки загрузки данные анализируются для определения эффективности обработки загрузки. Цель анализа заключается в определении дополнительного энергопотребления, которое требуется холодильному прибору для обработки дополнительной нагрузки перед возвратом в стабильное состояние. Это показано на рисунке G.4. Затем проводят сравнение с расчетным изменением энергии добавленной водной загрузки (энтальпическое изменение объема воды) для количественной оценки тепловой энергии, которая была удалена из холодильного прибора во время обработки.

Рисунок G.4 - Отображение дополнительной энергии, потребляемой для обработки дополнительной загрузки

Дополнительное энергопотребление для обработки загрузки всегда рассчитывают на базе значения P_after, как показано на рисунке G.4, до момента добавления загрузки (начало испытания).

В разных случаях мощность до добавления загрузки Р_before может быть выше или ниже мощности после добавления загрузки P_after. Эта разница не влияет на расчеты, потому что разница мощности рассматривается только до момента добавления загрузки.

G.5.2 Количественная оценка поступающей энергии

Величину поступающей энергии вычисляют посредством оценки изменения энергии водной загрузки, начиная с окружающей температуры помещения для испытаний и заканчивая измеренной температурой отделения.

В G.5.2 приведены упрощенные уравнения оценки изменения энергии, основанные на стандартных данных энтальпии. Хотя эти уравнения дают довольно точные результаты, испытательным лабораториям может быть удобнее использовать программные средства или дополнения, автоматически рассчитывающие энтальпические изменения воды. Необходимо уделять особое внимание всем отделениям, температура которых близка к точке замерзания (0 °С), потому что для изменения фазы (жидкость в лед) требуется значительное количество энергии. Если номинальная окончательная температура отделения ниже точки замерзания, необходимо проверить формы для льда, чтобы убедиться, что они полностью заморожены.

Изменение энергии воды в незамораживающих отделениях (где конечная температура выше точки замерзания) вычисляют по формуле

,

(48)

где - энергия, удаленная из водной загрузки в незамораживающем отделении во время испытания, ;

- масса воды вблизи от позиции ТМР₁ (позиции С, F), кг;

- средняя температура датчика температуры в позиции ТМР₁ во время периода корректного испытания энергопотребления (В.3 или В.4) после обработки загрузки, °С;

- масса воды вблизи от позиции ТМР₂ (позиции Е, В), кг;

- средняя температура датчика температуры в позиции ТМР₂ во время периода корректного испытания энергопотребления (В.3 или В.4) после обработки загрузки, °С;

- масса воды вблизи от позиции ТМР₃ (позиции A, D), кг;

- средняя температура датчика температуры в позиции ТМР₃ во время периода корректного испытания энергопотребления (В.3 или В.4) после обработки нагрузки, °С;

- измеренное среднее значение окружающей температуры за 6 ч до помещения водной нагрузки в холодильный прибор (номинальная начальная температура воды);

4,186 - коэффициент энтальпического изменения воды, кДж/() (в размороженном состоянии);

3,6 - коэффициент конвертации кДж в ().

В качестве единиц массы выше используют килограммы, а во многих других местах в настоящем приложении указаны значения в граммах. В связи с этим необходимо следить за использованием подходящих единиц измерения.

Изменение энергии воды в замораживающих отделениях (где конечная температура выше точки замерзания) вычисляют по формуле

,

(49)

где - энергия, удаленная из водной загрузки в низкотемпературном отделении, ;

- общая масса воды, помещенной в низкотемпературное отделение, кг;

- средняя температура всех датчиков в отделении во время периода корректного испытания энергопотребления (В.3 или В.4) после обработки нагрузки, °С;

- измеренное среднее значение окружающей температуры за 6 ч до помещения водной загрузки в холодильный прибор (номинальная начальная температура воды);

4,186 - коэффициент энтальпического изменения воды, кДж/() (в размороженном состоянии);

2,05 - коэффициент энтальпического изменения воды, кДж/() (в замороженном состоянии);

333,6 - коэффициент энтальпического изменения фазы воды, кДж/кг (вода в лед);

3,6 - коэффициент конвертации кДж в ().

Значение температуры должно быть отрицательным, благодаря чему обеспечивается более значительное изменение энергопотребления при более низкой температуре. В вышеуказанном уравнении берется предполагаемая однородная средняя температура в низкотемпературном отделении, которая считается достаточно точной оценкой. В качестве единиц массы выше используют килограммы, а во многих других местах в настоящем приложении указаны значения в граммах. В связи с этим необходимо следить за использованием подходящих единиц измерения.

Общее энергопотребление при испытании при заданной температуре помещения для испытаний определяют по формуле

.

(50)

G.5.3 Количественная оценка дополнительной энергии, используемой для обработки загрузки

Принцип, используемый для количественного определения дополнительного энергопотребления при обработке загрузки, основан на достижении периода стабильной работы после обработки всей загрузки. Дополнительное энергопотребление вычисляют как разность между фактическим энергопотреблением с момента начала испытания эффективности обработки загрузки (на момент заполнения резервуара) до момента окончания периода работы в стабильном состоянии P_after и энергопотреблением за тот же самый период времени, если бы вся энергия потреблялась в стабильном состоянии P_after.

Если во время обработки загрузки был один или несколько периодов размораживания и восстановления температуры, энергопотребление при типовой процедуре размораживания и восстановления температуры, определенное в соответствии с приложением С, вычитают из дополнительного энергопотребления. Это показано на рисунке G.5.

Рисунок G.5 - Пример, когда период размораживания и восстановления температуры происходит во время обработки загрузки

Дополнительное энергопотребление для обработки дополнительной загрузки вычисляют по формуле:

,

(51)

где - дополнительное энергопотребление холодильного прибора во время испытания, необходимое для полной обработки добавленной загрузки в соответствии с пунктом G.3;

- показания накопленного энергопотребления на момент начала испытания эффективности обработки загрузки в соответствии с определением в G.4.1, ;

- показания накопленного энергопотребления на момент окончания испытания эффективности обработки загрузки в соответствии с определением в G.4.1, ;

- энергопотребление в стабильном состоянии после полной обработки загрузки в течение допустимого периода испытаний энергопотребления (В.3 или В.4) в соответствии с определением в G.4.4, Вт;

- время испытания на момент начала испытания эффективности обработки загрузки в соответствии с определением в G.4.1, ч;

- время испытания на момент окончания испытания эффективности обработки загрузки в соответствии с определением в G.4.1, ч;

- дополнительное энергопотребление в период размораживания и восстановления температуры в соответствии с приложением С (С.5);

z - целое число, равное числу периодов размораживания и восстановления температуры во время и до завершения испытания эффективности обработки загрузки (см. рисунок G.5). Это значение равняется нулю для холодильных приборов без системы размораживания и для случаев, когда период размораживания и восстановления температуры не наступает во время испытания эффективности обработки загрузки (см. рисунок G.4).

G.5.4 Эффективность обработки загрузки

Эффективность обработки загрузки вычисляют по формуле

,

(52)

где - измеренная эффективность обработки загрузки для указанной окружающей температуры (без единиц, /);

- тепловая энергия, удаленная из обрабатываемой загрузки во время испытания в соответствии с G.5.2;

- дополнительное энергопотребление холодильного прибора для полной обработки загрузки во время испытания в соответствии с определением из G.5.3.

Измеренное значение может быть больше единицы.

Чтобы использовать значение эффективности обработки загрузки для оценки воздействия на энергопотребление холодильного прибора, требуется оценка пользовательской загрузки ().

G.5.5 Множитель обработки загрузки

Также можно использовать множитель обработки нагрузки "а" как множитель исходной загрузки, указанной в настоящем стандарте (базовые значения 12 г/л объема незамораживающего отделения и 4 г/л объема низкотемпературного отделения). Например, значение "а" = 1 означает, что пользовательская нагрузка будет равняться E_input каждые 24 ч (см. 6.8, где все значения конвертированы в дневное энергопотребление). Множитель загрузки "а", скорее всего, будет больше в жарком тропическом климате и меньше в более прохладном умеренном климате. Согласно этому подходу значение E_input отличается для каждого отдельного холодильного прибора в связи с различием объемов незамораживающих и низкотемпературных отделений, а также с тем, что этот подход подразумевает использование (обработку пользовательской загрузки), прямо пропорциональное объему. Другие факторы (например, число пользователей) также могут оказывать влияние на предполагаемую пользовательскую загрузку. Также вероятно, что для некоторых конфигураций приборов необходимы разные множители (например, для отдельных морозильных камер), поскольку в некоторых регионах они могут использоваться совсем по-другому.

Если множитель загрузки используют для оценки дополнительного энергопотребления, связанного с обработкой загрузки, важно рассчитать нормализованное значение E_{input-nominal}. Это значение нужно для корректировки с учетом небольших колебаний температур отделений и окружающих температур во время испытания. Расчет проводят на основе предположения, что обработка загрузки начинается точно при номинальной наружной температуре и заканчивается точно при целевой температуре отделения.

,

(53)

где - энергия, удаленная из водной загрузки в незамораживающем отделении для номинального состояния;

- общая масса воды, помещенной в низкотемпературное отделение, кг;

- целевая температура для энергопотребления в незамораживающем отделении, °С (см, таблицу 1);

- номинальная наружная температура при испытании (16 °С или 32 °С);

4,186 - коэффициент энтальпического изменения воды, кДж/() (в размороженном состоянии);

3,6 - коэффициент конвертации, кДж в ().

,

(54)

где - энергия, удаленная из водной загрузки в замораживающем отделении, для номинального состояния, ;

- общая масса воды, помещенной в замораживающем отделении, кг;

- целевая температура для энергопотребления в замораживающем отделении, °С (см. таблицу 1);

- номинальная наружная температура при испытании (16 °С или 32 °С);

4,186 - коэффициент энтальпического изменения воды, кДж/() (в размороженном состоянии);

2,05 - коэффициент энтальпического изменения воды, кДж/() (в замороженном состоянии);

333,6 - коэффициент энтальпического изменения фазы воды, кДж/кг (вода в лед);

3,6 - коэффициент конвертации, кДж в ().

Общее номинальное энергопотребление при заданной температуре помещения для испытаний вычисляют по формуле

,

(55)

Следующие значения должны быть указаны в отчете об испытаниях, если это значение было измерено и зарегистрировано:

- объем всех незамораживающих отделений, л;

- объем всех низкотемпературных отделений, л;

- масса водной загрузки, добавленной в незамораживающие отделения, г;

- масса водной загрузки, добавленной в низкотемпературные отделения, г;

- E_input-test - для каждой указанной окружающей температуры испытаний, ;

- - для каждой указанной окружающей температуры испытаний, ;

- - для каждой указанной окружающей температуры испытаний;

- E_{input-nominal} - для каждой указанной окружающей температуры испытаний, .

Необходимо указать все значения, использованные для определения эффективности обработки загрузки.

G.5.6 Добавление пользовательских загрузок в дневное энергопотребление

Воздействие пользовательских загрузок может быть учтено в дневном энергопотреблении. Пользовательские загрузки возникают при обычных действиях, например при открытии дверец (и связанном с ним воздухообмене), загрузке в холодильный прибор теплых продуктов и напитков для охлаждения (иногда для замораживания) и изготовлении льда.

Метод определения эффективности обработки загрузки для холодильного прибора установлен в настоящем приложении. Это значение позволяет получить оценку нарастающего энергопотребления для удаления каждой единицы пользовательской тепловой загрузки, эквивалентной возникающей при нормальном использовании. Величина пользовательских загрузок сильно варьируется на региональном уровне, потому что она зависит от климата, сезона и условий в помещении, а также от привычек пользователя. Также пользовательские загрузки в некоторой степени варьируются в зависимости от размера и типа холодильного прибора и от некоторых демографических факторов, например от количества пользователей холодильного прибора и времени использования (времени дня, когда пользователи находятся дома). Величина средних дневных пользовательских загрузок может варьироваться от 50 Вт/ч до 500 Вт/ч в зависимости от времени года, климата, типа продуктов, размера продуктов и демографических параметров.

Примечание - При активном использовании интервалы размораживания могут быть короче. Интервалы размораживания в основном зависят от внешних условий и количества операций открытия дверец (в меньшей степени от наличия открытых жидкостей, фруктов, овощей и других продуктов). Даже одно открытие дверцы на отделение вызывает относительно большую нагрузку, но добавление этой нагрузки лишь с малой вероятностью позволит симулировать использование, вызывающее короткие интервалы размораживания. Влияние изменений интервала размораживания не измеряется напрямую в испытаниях эффективности обработки загрузки, но оценивается посредством корректировки значения . Иногда это может оказаться сложным, поскольку интервал размораживания влияет на энергопотребление в стабильном состоянии и среднюю температуру точек испытания, в связи с чем рассчитать точное воздействие напрямую может оказаться невозможно. В отсутствие значительных изменений интервала размораживания в связи с пользовательскими загрузками (что может считаться формой обхода) воздействие на энергопотребление должно быть небольшим, и в данных расчетах оно игнорировалось.

Если оценка пользовательской загрузки указывается в в день, воздействие на дневное энергопотребление при заданной наружной температуре можно оценить по следующей формуле:

,

(56)

где - дополнительное дневное энергопотребление холодильного прибора, /сут, для обработки пользовательской загрузки E_user;

- тепловой эквивалент пользовательской загрузки на холодильный прибор, /сут, при нормальном использовании (указывается для региона);

- эффективность обработки загрузки при указанной наружной температуре в соответствии с настоящим приложением, / (величина без единицы измерения).

Примечание - Воздействие пользовательских загрузок при промежуточных температурах между наружными температурами испытания 16 °С и 32 °С может оцениваться методом линейной интерполяции эффективности обработки загрузки между этими температурами. Пользовательские загрузки при более низкой наружной температуре обычно бывают ниже при выполнении одних и тех же задач. Для получения точной оценки воздействия пользовательских загрузок в течение года рекомендуется оценить среднемесячную тепловую нагрузку, эквивалентную пользовательской нагрузке.

Также указанную в настоящем приложении обрабатываемую загрузку (зависящую от объема) можно использовать в качестве основы для масштабирования обрабатываемой загрузки по регионам.

,

(57)

где - дополнительное дневное энергопотребление холодильного прибора, /сут, для обработки указанной загрузки;

- номинальная обрабатываемая загрузка для указанной водной загрузки при номинальной наружной температуре и целевой температуре отделения, /сут (см. G.5.4);

а - региональный коэффициент масштабирования обрабатываемой загрузки;

- эффективность обработки загрузки при указанной наружной температуре в соответствии с настоящим приложением, / (величина без единицы измерения);

Примечание - В отсутствие локальных данных для коэффициента а предпочтительно использовать значение 1. Значение коэффициента а не должно превышать 2.

Значение можно прибавить к значению дневного энергопотребления для оценки параметров использования, связанных с пользовательской загрузкой. Если используют значения для окружающей температуры 16 °С и 32 °С, годовой коэффициент можно выразить следующим образом:

.

(58)

В соответствии с региональными требованиями общее годовое энергопотребление холодильного прибора (формула (4), 6.8.5) может быть дополнено с учетом пользовательской загрузки, как показано ниже:

.

(59)

Примеры приведены в приложении I.