智能坐便器能效水效标准研究探讨*

2022-05-26彭迪

陶瓷 2022年4期

彭迪

(安徽省产品质量监督检验研究院合肥 230041)

近年来随着绿色发展理念的深入人心,智能坐便器产品是否节电省水受到了政府和消费者越来越多的关注。在此背景下,GB 38448-2019智能坐便器能效水效限定值及等级标准于2021年1月1日正式实施,该标准对引导相关企业节能节水技术进步、促进智能坐便器产业健康发展具有重要意义。笔者就该标准重点条款谈谈自己的理解和认识。

1 标准重点条款研究探讨

1.1 智能坐便器定义

根据GB 38448-2019智能坐便器能效水效限定值及等级标准,智能坐便器是指由机电系统和/或程序控制,完成至少包含温水清洗功能在内的一项及以上基本智能功能的坐便器,温水清洗功能包含喷头自洁功能。所以只有坐圈加热功能、没有温水清洗功能的坐便器不是本标准范畴内的智能坐便器。笔者认为目前该类型的坐便器须满足GB 25502-2017坐便器水效限定值及水效等级标准要求。

1.2 基本要求

GB 38448-2019标准5.1条款“基本要求”中规定“在标准规定的试验条件下,智能坐便器应符合其明示执行标准规定的相关要求。”笔者认为此条款意味着,满足明示执行标准是满足GB 38448-2019 标准的前提。

GB 38448-2019标准与国内一些常见的智能坐便器产品标准在具体指标要求上存在差异,会出现产品不符合其明示执行标准却符合GB 38448-2019标准的情况。

如产品明示执行GB/T 34549-2017 卫生洁具智能坐便器标准,实测坐圈温度为33.4～37.2℃,不符合GB/T 34549-2017标准规定的“所有测试点的温度不应＜35℃且不应＞42℃”要求,却符合GB 38448-2019标准规定的“所有测试点的温度不应＜30℃且不应＞42℃”要求。

笔者认为在此情形下,应根据5.1条款判定其不符合GB 38448-2019标准要求。

1.3能效等级指标

GB 38448-2019标准通过“单位周期能耗”指标对智能坐便器的能效进行考核。主要考察水温加热模块臀洗功能和坐圈加热模块(如有此功能)在规定试验条件下1.5 h的能耗情况。

条款分析探讨如下:

(1)因暖风干燥功能不属于该标准定义的“智能坐便器基本智能功能”,故没有进行考核,另外也去除了漏电保护装置的能耗影响。

(2)本标准范围内的“最大清洗模式”应指流量最大档位,不一定是遥控装置上常见的“清洗水压最大档”,如图1所示,需要通过实测确认。

图1 遥控装置上常见的清洗功能调节按钮

(3)标准没有写明能耗试验的供水系统和试验供水压力,但是从此条款试验步骤来看,笔者认为供水系统应采用标准附录B.2的清洗用水量标准化供水系统,试验供水压力应与清洗功能试验供水压力一致。

(4)进水温度、环境温度对能耗试验结果的影响很大,笔者统计了20台样机测试数据后,发现0～210 s工作阶段的能耗约占整个试验周期能耗的30%左右。智能坐便器1.5 h的能耗时间曲线如图2所示;0～210 s工作阶段的能耗情况如表2、图3所示。

图2 能耗时间曲线图

表2 智能坐便器单位周期能耗数据

2 11.4900 32.106 35.8 3 8.7838 35.183 25.0 4 9.3450 34.860 26.8 5 7.9510 36.946 21.5 6 10.7270 40.784 26.3 7 14.6450 43.274 33.8 8 13.5680 46.426 29.2 9 10.3060 31.519 32.7 10 6.5102 29.449 22.1 11 8.2807 29.064 28.5 12 13.0500 35.317 37.0 13 12.2460 35.021 35.0 14 9.6540 37.099 26.0 15 8.5206 28.578 29.8 16 10.5520 39.877 26.5 17 9.1505 27.083 33.8 18 7.7160 32.214 24.0 19 10.7300 33.320 32.2 20 10.1700 30.542 33.3

图3 0～210 s工作阶段的能耗占整个试验周期能耗的百分比

具体来说:

1.3.1 进水温度的影响

即热式智能坐便器需要在短时间内将温度升到设定的温度,水加热模块功率较高,水温对即热式智能坐便器的前210 s的能耗影响较大。储热式智能坐便器受进水温度的影响程度跟其温度控制模式相关,除常规的保温功能外,采用边清洗边加热模式的储热式智能坐便器受水温影响较大。

1.3.2环境温度的影响

环境温度对能耗影响很大,210 s～1.5 h静置阶段的能耗主要来源坐圈加热功能,此阶段的能耗主要受环境温度、坐圈温度设定值、坐圈加热模式的影响,储热式智能坐便器则还有水箱保温产生的能耗。

(1)调低坐圈设定温度。目前实测中发现坐圈温度有逐步下降趋势,从36～39℃占多数到33～37℃越来越多。

(2)更改坐圈温度控制模式。由着坐感应器关闭后,根据用户设定温度进行动态开启加热模块的模式更改为着坐感应器关闭后,自动降低或关闭设定温度的模式。

上述两种方式虽然都会降低能耗,但是多少都会影响消费者的体验,不利于智能坐便器产品的推广及应用。

1.4 水效等级指标

水效等级指标包含清洗用水量和冲洗用水量两部分,考核智能坐便器在满足清洗功能和冲洗功能前提下的用水量情况。

1.4.1 清洗用水量

清洗用水量涵盖了从按压清洗开始按钮到清洗动作结束并复位全过程的用水量,包括喷水杆前清洗、接触清洗、喷水杆后洗净以及其他方式在清洗阶段排出的水。

条款分析探讨如下:

由樊虎带领的十八位伙计善后，他们将黑旗会的尸体全部装上马车运去江边，江边候着七艘小舟，舟上各有一位脖子上系着一条白巾的梢公，他们把樊虎等人将运来的尸体和物件搬上船，不断地满载而去又空舟而归。之后樊虎又带领十八位伙计重返空空如野的黑旗会分坛忙碌到天色朦胧，他们悄然离去时黑旗会分坛连血腥味也没有了。

(1)标准没有写明清洗用水量的试验供水压力。目前业内大都认为应与清洗功能试验供水压力一致,为动压(0.20±0.02)MPa。但笔者认为鉴于清洗用水和冲洗用水均来自一个供水源,清洗用水量的试验压力应与冲洗用水量的压力保持一致,这样更符合日常使用实际,测得的用水量也更有参考价值。

(2)清洗用水量包含了喷水杆前清洗、接触清洗、喷水杆后洗净以及其他方式在清洗阶段排出的水。接触清洗用水作为功能实现性用水,水量约占清洗总水量的70%。虽然此标准没有设置诸如清洗力、清洗面积、清洁率等指标对智能坐便器的清洗效果进行考核,但是从提升消费者切身体验角度出发,生产企业为了提高水效等级而贸然减少接触清洗水量是不可取的。

(3)喷水杆前清洗主要起到排出清洗器管路中的冷水保障出水温度达标、提升使用体验和清洗喷杆的作用,喷水杆后洗净则是起到再次清洗喷杆的作用。此两部分的水量关于清洗功能的合格与否,企业在追求产品水效等级提档时,应慎重处置。

1.4.2 冲洗用水量

该检验项目试验前要对供水系统进行标准化调试,在静压(0.24±0.007)MPa条件下,调整阀门至水流量为(35.0±0.2)L/min,安装样品,清洁清洗面和存水弯,冲水使便器水封至正常水位,按产品说明调节冲水装置,在规定试验压力下记录一个冲水周期的用水量,并依据GB 25502进行计算。

条款分析探讨如下:

(1)测试前应注意对供水系统进行标准化调试,调节阀门开度,在供水流量为(35.0±0.2)L/min的条件下测试冲洗用水量。

(2)在保证水封回复功能的前提下,尽量减少溢流水,笔者发现近两年水量超标的产品几乎都是冲洗动作结束后溢流水过多造成的,如图4所示,红框中用水量的增额都是对冲洗性能意义不大的溢流水。

(3)关于“每个水效等级中双冲智能坐便器的半冲平均用水量不大于其全冲用水量最大限定值的70%”的要求,笔者认为前期委托测试和后续监督测试在“全冲用水量最大限定值”的选择上应有所区别。前期委托测试应根据冲洗用水量实测情况选择全冲用水量的最大限定值,而后续监督测试往往只能依据标贴所示能效水效等级进行选择。

1.5 喷头自洁

喷头自洁主要考察智能坐便器对喷杆的清洁能力,关乎用户的健康和卫生安全。该检验项目要求将喷头拉伸出来擦干,用水溶性记号笔在喷水杆长度方向(如图5所示)画线,然后放开喷头使其恢复到原始状态,以开/停的方式让喷头循环两次后(让清洗喷头喷水持续工作5 s,然后关闭5 s,再重复一次),检查并记录是否有任何画线残留。

条款分析探讨如下:

(1)此条款的考核包含了两方面的内容,一是喷杆清洗用水量是否足够,能否覆盖喷杆前端测试部位;二是喷杆表面是否易洁。

(2)按目前常见的喷杆清洗程序模式,此试验过程中喷杆会被清洗4次,若喷杆仍未清洗干净,则大都由于:①喷杆表面表面较粗糙、易残留墨线;②喷杆背面涂有润滑油、沾粘墨线;③喷杆形状过于异形、水流覆盖不全。

如表3所示。

表3 智能坐便器冲洗功能指标分析

1.6 冲洗功能

冲洗功能是坐便器的基础性核心功能,主要考核坐便器便兜面洗净性能、排污性能和隔离异味性能。

GB 38448-2019标准在冲洗功能试验方法上与GB/T 6952-2015卫生陶瓷标准基本相同,但对部分试验介质的特性参数进行了修正(见表4)。坐便器冲洗功能评价的一致性是以试验介质的一致性和稳定性为基础的,此次修正重点调整了试验介质的尺寸和密度指标,使得参数逻辑上自洽,更具有指导意义。

表4 特性参数发生变化的冲洗功能试验介质对比

条款分析探讨如下:

(1)智能坐便器冲洗功能容易出现不合格的主要是颗粒排放功能和洗净功能两个项目。颗粒排放功能不合格主要是用水量不足和虹吸时间过短造成的。部分智能坐便器的喷射水压过大、水量消耗过快,造成虹吸时间过短,颗粒随水从管道回流至水封面。另有小部分智能坐便器喷射管角度设计不合理,将小颗粒冲到排污口上方而无法排出。洗净功能不合格主要是用水量不足、出水圈不平整造成的。水量过小无法覆盖整个洗净面;出水圈不平整导致水流出现覆盖空白区。

(2)目前高层住户、老小区、用水高峰期的供水压力时常低于0.14 MPa,对借助管道压力来完成冲洗功能的压力式智能坐便器的冲洗功能影响较大,建议标准后续修正此类智能坐便器的试验压力。对于使用说明中标注的最低使用压力低于0.14 MPa的压力式智能坐便,建议标准后续可以增加按其标注的最低压力考核冲洗功能的要求。