家用燃气快速热水器绿色排放分级评价规范

GB/T31911—2015GB/T31911—2015家用燃气快速热水器绿色排放分级评价规范范围本文件规定了家用燃气快速热水器绿色排放分级评价规范的术语和定义、技术要求、试验方法、评价方法。本文件适用于额定热负荷不大于70kW的家用供热水燃气快速热水器（以下简称热水器）。本文件不适用于燃气容积式热水器。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB6932-2015家用燃气快速热水器GB/T13611-2018城镇燃气分类和基本特征GB20665-2015家用燃气快速热水器及燃气采暖热水炉能效限定值及能效等级GB/T31911-2015燃气燃烧器具排放物测定方法术语和定义GB6932-2015、GB20665-2015界定的术语和定义适用于本文件。技术要求热负荷准确度热水器的实测折算热负荷与额定热负荷偏差不大于5%。能效等级热水器能效等级分级规定符合GB20665-2015的有关规定。额定热负荷下NOX排放热水器额定热负荷下烟气中NOX排放分级规定见表1。表1额定热负荷下NOX排放分级额定热负荷下NOX排放等级额定热负荷下NOX排放含量（mg/kWh）A级不大于56B级不大于195C级不大于344额定热负荷下CO排放热水器额定热负荷下烟气中CO排放分级规定见表2。表2额定热负荷下CO排放分级额定热负荷下CO排放等级额定热负荷下CO排放（ppm）A级不大于300B级不大于400C级不大于600试验方法实验室条件实验室条件应符合GB6932-2015第7.1条的规定，同时需满足以下要求：室温：（20±5）℃；进水温度：（20±2）℃；使用电压：（220±4.4）V；湿度：（10±5）g/kg。试验用燃气条件试验用燃气条件应符合GB6932-2015第7.2条的规定，同时需满足以下要求：使用燃气条件：0-2（基准气-额定压力）。测量系统、试验系统和检测仪器、仪表及试验设备测量系统测量系统应符合GB/T31911-2015第4.1条的规定，同时需满足以下要求：采用干式取样法。试验系统和检测仪器、仪表及试验设备试验系统和检测仪器、仪表及试验设备应符合GB6932-2015第7.3条的规定，同时需满足以下要求：使用干烟气进行分析；烟气分析仪应符合GB/T31911-2015第4.2条的规定；如果热水器带有电加热等辅助加热功能，进行试验时应停止使用该功能。热负荷准确度试验按GB6932-2015第7.6热负荷准确度及热负荷限制试验中表12要求。能效等级试验按GB6932-2015第7.17热水性能试验中表27要求。额定热负荷下NOX排放试验热水器额定热负荷下NOX排放含量应按以下公式计算：φ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯式中：φ─过剩空气系数等于1时，氮氧化物的含量数值，单位为毫克每千瓦时（mg/kWh）；φ─干烟气中的NO含量数值（测定值），体积分数（ppm）；φ─干烟气中的NO2含量数值（测定值），体积分数（ppm）；φ─理论干烟气中的CO2含量数值，体积分数（％）；φ─干烟气中的CO2含量数值（测定值），体积分数（％），参考表5；k─NOx排放的转换值，参考表3。如果热水器使用气种类别为20Y，氮氧化物的含量数值在计算后应除以1.225。表3NOx转换值及理论干烟气中CO2含量类别NOX排放的转换值理论干烟气中的CO2体积分数天然气12T1ppm=1.7554mg/kWh11.73％液化气20Y1ppm=1.7209mg/kWh13.85％如果测试条件异于参考状态，应按式（2）或式（3）进行修正：当时：φ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯当时：φ⋯式中：φ─修正到基准状态下，氮氧化物的含量数值，单位为毫克每千瓦时（mg/kWh）；φ─在d和Tm环境下，按式（1）折算氮氧化物的含量数值，单位为毫克每千瓦时（mg/kWh）；d─测试时，实验室环境中的含湿量，单位为克每千克（g/kg）；T─测试时，实验室环境中的温度，单位为摄氏度（℃）。额定热负荷下CO排放试验按GB6932-2015第7.7无风状态燃烧工况表13要求。评价方法按照第5章节规定的试验方法进行试验。根据所有指标的评价结果，综合评价热水器的绿色排放综合性能，且对应燃气热水器类型的任一指标必须满足C及以上要求。评价等级分为3级，其中超1级绿色排放效果最佳。当要求的性能指标满足多个等级要求时，判定该产品为满足要求的绿色排放评价等级中的最高等级，绿色排放评价等级见表4。表4绿色排放评价等级能效等级额定热负荷下NOx排放等级额定热负荷下CO排放等级绿色评价等级1级AA超1级2级及以上B及以上B及以上1级2级及以上C及以上C及以上2级

附录A（资料性）燃气燃烧排放物中NOx检测示例A.1测量系统搭建测量系统流程测量采用干法取样，测量系统见图A1。11234567891011取样器；排水分离器；捕雾器；转换器；选择阀门；过滤器；泵；热电除湿机；流量计；分析单元；数据采集单元。图A1干法取样测量系统图烟气采样及预处理根据应符合GB31911要求。分析仪种类可选用下列测量原理的分析仪:利用化学发光法原理测量NOX浓度的分析仪；利用红外或紫外吸收原理测量CO和CO2浓度的分析仪；利用顺磁原理测量O2浓度的分析仪。示值误差分析仪的示值误差不应超过±5％。重复性分析仪的重复性不应大于2％。响应时间从加入标准气开始至显示90％标明浓度的响应时间不应大于20s。稳定性1h内示值变化不应大于5％。干扰分析仪测量应考虑CO2、O2和H2O的干扰。可利用制造商提供的修正数据或者相同浓度的标准气校正干扰。辅助设备冷凝器或渗透干燥器与试样接触的冷凝器材料应选用玻璃、聚四氟乙烯或不锈钢等材质，其容量应与取样气体流量和水蒸气的浓度相匹配。冷凝器或渗透干燥器出口烟气的露点温度应在环境温度以下，冷却温度适宜在2℃～5℃之间，并应能快速回收冷凝液，以减少与试样接触。不应使用干燥剂。当使用渗透干燥方法时,干燥器管的二分之一应加热至气体露点以上至少15K,并应符合制造商吹扫空气的要求。过滤器过滤器应安装在冷凝器与分配器之间，与试样接触的材料应采用不锈钢或玻璃等材质。过滤器尺寸应根据取样气体流量和制造商提供的每单位面积流量数据确定。过滤器滤径不应大于1pm,并应避免过滤器上的沾污物与气体反应。注：1m＝1012pm（皮米）。分配器分配器材料应使用不锈钢或聚四氟乙烯等材质,体积应尽量小且流量上限应保证供给每台分析器所需的试样流量。每种分析仪应能与其单独连接,并应有排放系统通至室外。流量计流量计材料应采用耐腐蚀材料，测量范围应根据各分析仪所需试样流量选择。取样泵取样泵与气体接触的材料应使用不与试样反应的聚四氟乙烯、不锈钢等材质制成。泵流量应至少为系统中各分析仪所需流量总和的1.1倍。附件与试样接触的辅助设备器件，如调节器、阀门、管路、接头等,应采用不锈钢、聚四氟乙烯、玻璃等不吸附且不与其发生化学反应的材料。当试样温度高于250℃且需测定NOx组分时，与其接触的部位不应使用不锈钢材料。管路的直径应根据试样流量确定，宜为4mm～8mm。A.2系统检验A.2.1气密性检验常压条件下在图A1中的点1输入常压标准气体后，再在校准点7通入标准气体，两点测量值的差值不应超过示值的±5％。分析仪前端的取样管路气密性检验应每月至少检验1次。A.2.2线性检验线性检验应控制分析仪量程的0％、20％、50％、80％四个测量点；对于非线性校准曲线，应至少控制分析仪量程的10个测量点，其每一点的偏差不应超过±5％。线性检验应每年或在设备维修后进行。A.3测试操作A.3.1仪器预热测量前，应按照制造商提供的说明书的要求设置仪器并达到稳定状态。A.3.2调整需要时应对试验系统进行调整，通过管线直接将标准气体引入分析仪（图A1，校准点7）中。调节流量、温度和压力并应与测量时一致，且应处于制造商规定的正常范围内。按下列步骤调节分析仪：将零点气通入分析仪并调零；然后通入约为满量程80％的已知浓度的标准气体并调节读数；再次通入零点气并检查读数是否为零，如果不为零重复上述操作。A.3.3测试当分析仪读数稳定后，按照相应产品标准的要求读取测试数据。A.4计算方法测试使用干法取样法，所得数据按式（A1）和式（A2）或式（A3）计算：（A1）（A2）或（A3）式中：Vmd——干烟气中被测组分的浓度，以百万分之一10-6m3/m3或％计；Vmpd——部分干烟气（含部分水蒸气）中被测组分的浓度，以百万分之一10-6m3/m3或％；Y——部分干烟气中的水蒸气含量，以百分数％;X——过剩空气系数a=l时干烟气中CO或NOX浓度，以百万分之一10-6m3/m3；（CO2）n——理论干烟气CO2最大含量，以百分数％；（CO2）md——干烟气中CO2实测值，以百分数％；（O2）md——干烟气中O2实测值，以百分数％。当烟气中的O2含量大于14％时，测试无效。参考文献BSEN26:2023Gas-fi