Приложение J (справочное). Разработка глобального метода испытаний МЭК для холодильных приборов

Приложение J
(справочное)

Разработка глобального метода испытаний МЭК для холодильных приборов

J.1 Цель

В настоящем приложении описываются основы разработки этой международной процедуры испытаний и основные цели глобального подхода к испытаниям энергопотребления.

J.2 Обзор

Бытовые холодильные приборы представляют собой сложные термодинамические приборы, и на их измеренное энергопотребление могут влиять разнообразные факторы. Детальные исследования показали, что наиболее важными факторами, воздействующими на энергопотребление при обычном использовании, являются следующие факторы (не обязательно в порядке важности).

Условия эксплуатации:

- наружная температура и влажность рабочей среды прибора при обычном использовании (в помещении или на улице, с кондиционированием или без);

- настройка устройства управления температурой, выбранная пользователем;

- взаимодействие пользователя с прибором при нормальном использовании (воздухообмен при открытии дверец, добавление теплых продуктов и напитков, влажность);

- установка прибора (зазоры, воздушный поток).

Конструкция прибора и то, как прибор реагирует на условия эксплуатации:

- характеристики прибора при размораживании и восстановлении температуры;

- интервал размораживания при нормальном использовании;

- эффективность обработки загрузки холодильной системы для обработки эквивалентной тепловой загрузки при нормальном использовании и обычном приросте тепла;

- качество и уровень теплоизоляции дверец, стенок, уплотнений и т.д.;

- использование некоторых вспомогательных устройств, на которые могут повлиять внешние условия и модель эксплуатации;

- размер, конфигурация и пропорции (размеры) прибора.

Хотя существует и ряд других факторов, которые тоже могут влиять на энергопотребление, в целом эти дополнительные факторы незначительные и имеют второстепенную важность.

J.3 Цель метода испытаний

Цель настоящего метода испытаний заключается в количественном измерении максимального числа компонентов энергопотребления общим способом для их последующего объединения с учетом условий эксплуатации и моделей использования домашних холодильных приборов в разных климатических зонах и регионах мира. Для разных регионов и стран можно выбирать наиболее важные для этих стран и регионов компоненты испытаний и сочетать эти компоненты наиболее актуальным для них образом.

Цель любой процедуры испытаний заключается в предоставлении точных количественных данных, которые можно было бы использовать в качестве основы для сравнения приборов, работающих в сопоставимых условиях при выполнении сопоставимых задач. Хотя условия эксплуатации и модель использования каждого отдельного холодильного прибора в мире различаются, распределение энергопотребления по основным компонентам позволяет проводить сравнительную оценку приборов для типовых условий эксплуатации и использования. Также такое распределение позволяет получить надежную основу для определения различий фактического энергопотребления отдельных приборов при обычном использовании в домашних условиях или в отдельных ситуациях, если существует необходимость получения таких данных.

Преимущество этого глобального подхода к определению энергопотребления заключается в том, что производителям (в конечном итоге) нужно только провести серию стандартных испытаний для удовлетворения требованиям большинства регионов. Региональные отличия можно оценить, применяя разные коэффициенты к результатам стандартных испытаний. Это поможет производителям избежать больших расходов на повторные испытания моделей, поставляемых в разные регионы.

J.4 Описание ключевых компонентов энергопотребления

Наиболее распространенной технологией, используемой в бытовых холодильных приборах, является технология циклов компрессии пара. Фактически это тепловой насос, удаляющий энергию из охлаждаемого пространства (внутри отделений) в наружную атмосферу помещения. Для выполнения функции теплового насоса используют и некоторые другие технологии (например, основанные на абсорбции или термоэлектрических эффектах (эффект Пельтье)), но эти технологии обычно менее эффективны и используются только в отдельных областях применения.

При условии отсутствия вмешательства пользователя тепловой поток во внутренних отделениях зависит от эффективности изоляции холодильного шкафа. Эта эффективность в основном зависит от толщины стенок и изолирующих характеристик материалов стенок, однако на тепловые потоки могут повлиять и многие другие факторы, например конструкция уплотнений и прокладок, наличие отверстий в стенах (сервисных, отверстий для проводов и воздуховодов). Для обеспечения нормальной работы холодильного прибора могут также использоваться внутренние электронные системы управления, нагреватели и другие устройства, потребляющие энергию (или выделяющие тепло внутрь отделений). Работа некоторых из этих приборов может отличаться для разных условий рабочей среды.

Согласно настоящему стандарту определяют энергопотребление при отсутствии использования (в стабильном состоянии) при наружной температуре 32 °С и при наружной температуре 16 °С. Это обеспечивает хороший фундамент для определения температурных и энергетических характеристик холодильного прибора. Большинство ранее описанных процедур испытаний позволяют оценить энергопотребление только при одном значении окружающей температуры. При этом нельзя получить информацию о воздействии на энергопотребление разных температур эксплуатации, которые могут возникнуть при нормальном использовании.

Хорошо известно, что выбираемые пользователем настройки устройств управления температурой холодильных приборов влияют на внутреннюю температуру устройств во время работы, от которой, в свою очередь, зависит энергопотребление. Согласно настоящему стандарту (и большинству других процедур испытаний) предусмотрено проведение измерений энергопотребления при разных настройках устройств управления температурой. Это необходимо для оценки энергопотребления при стандартных рабочих температурах внутри устройства. В настоящем стандарте эти температуры называются целевыми температурами для энергопотребления. При проведении отдельных испытаний в качестве основы для декларирования энергопотребления значения внутренней температуры устройств должны равняться или быть ниже значений целевой температуры для соответствующего типа отделений, или должны быть основаны на оценках энергопотребления при целевой температуре. Также можно проводить дополнительные испытания при разных уставках устройств управления температурой. Это может потребоваться для определения оптимального (наименьшего возможного) энергопотребления при соответствующих целевых температурах для каждого значения окружающей температуры.

В настоящем стандарте целевая температура отделения для хранения свежих пищевых продуктов составляет 4 °С, а целевая температура отделения морозильного отделения составляет - 18 °С. Следует отметить, что для увеличения скорости испытаний и сокращения повторяемости температуры для всех типов низкотемпературных отделений основываются на значениях средней температуры воздуха. Для испытаний энергопотребления больше не применяют специальные пакеты.

Для приборов с системой размораживания (с собственным циклом управления размораживанием) обычно существует дополнительное энергопотребление при автоматическом размораживании. В некоторых системах, в которых испаритель работает при температуре, близкой к точке замерзания, эффективное размораживание производится посредством увеличения периода работы с выключенным компрессором. Эти системы потребляют мало дополнительной энергии (на самом деле они могут потреблять меньше энергии во время размораживания, потому что отделение нагревается). В некоторых приборах размораживание производится каждый цикл работы компрессора (обычно только для испарителей, которые работают при температуре, близкой к точке замерзания). Такое размораживание называется циклическим размораживанием (у таких устройств нет цикла управления размораживанием), и любая энергия размораживания таких устройств используется при эксплуатации. Если это применимо, дополнительное (или умен