摘要：概述了GB 20665—2006《家用燃气快速热水器和燃气采暖热水炉能效限定值及能效等级》的编制过程，对主要参数进行解读，介绍了标准的特点、作用。根据实际的燃气快速热水器和燃气采暖热水炉的能效测试统计数据，指出GB 20665—2006实施后，燃气快速热水器、燃气采暖热水炉的平均热效率皆有提高，其中快速热水器热效率提高了3.8%，采暖热水炉热效率提高了2.2%。
关键词：燃具；燃气热水器；燃气采暖热水炉；能效标准
Research on Energy Efficiency Standard and Energy Saving Test of Gas Appliances
LIU Tong，GAO Wen-Xue，WANG Qi
Abstract：The preparation process of Minimum Allowable Values of Energy Efficiency and Energy Efficiency Grades for Domestic Gas Instantaneous Water Heaters and Gas-fired Heating and Hot Water Combi-boilers(GB 20665—2006)is overviewed，the main parameters are interpreted and analyzed，and the characteristics and functions of the standard are introduced. According to the statistic data on the energy efficiency of gas instantaneous water heaters and gas-fired heating and hot water combi-boilers，the average thermal efficiency of gas appliances is improved after the implementation of the standard. The thermal efficiency of gas instantaneous water heaters increases by 3.8%，and that of gas-fired heating and hot water combi-boilers increases by 2.2%.
Key words：gas appliance；gas water heater；gas-fired heating and hot water combi-boiler；energy efficiency standard
解决能源紧张问题的现实途径主要有增加能源供给，开发新能源和可再生能源，依靠科技提供节能产品，通过法规、政策和标准实施节能。大力发展我国行业标准与标识制度，提高能源利用效率，推动节能产品的生产和流通，是实现能源节约和减少能源消耗的最佳现实途径。目前我国的节能措施有：对重点耗能器具制定强制性能耗标准，实施节能产品能效信息标识、节能产品认证制度等。
1 我国能效标准与标识实施概况
1998年，我国正式开始实施保证标识制度，即节能产品认证制度。新完成的能效标准(文中的能效标准是指所有耗能产品的能效标准，需要特指的地方已用定语加以区分)在技术内容方面除提高产品能效限定值指标要求之外，还同时增加了节能评价值指标，其中能效限定值是强制性实施的，目的是淘汰市场中低效劣质的耗能产品；节能评价值是推荐性指标，作为企业的一个节能目标，鼓励企业开发和生产高能效产品。2004年8月，国家发展改革委、国家质检总局发布了《能源效率标识管理办法》，标志着能效标识制度在我国正式建立。至2009年初，我国共发布终端用能产品能效标准36项，涉及6类产品，包括家用电器、照明设备、交通工具、办公设备等。截至2009年10月15日，能效标识实施4年多，共有1631家企业通过文本备案，通过文本备案的产品型号达到84424个。其中，燃气热水器企业201家，产品型号3670个。
2 我国燃具能效标准与标识研究
燃具能效标准包括GB 20665—2006《家用燃气快速热水器和燃气采暖热水炉能效限定值及能效等级》(以下简称《热水器能效标准》)和正在制定的其他燃具的能效标准。
2.1 《热水器能效标准》的解读
① 概述
《热水器能效标准》(标准中提及的家用燃气快速热水器含冷凝式热水器，以下简称热水器；燃气采暖热水炉以下简称采暖炉)，是我国强制性能效标准系列之一，也是我国燃气行业第一部产品能效标准[1]。该标准由中国标准化研究院、产品质量检验机构、高等院校、生产企业组成编制组共同起草，从2004年到2006年历时近两年完成编制工作。该标准于2005年12月通过审定并报批，2006年12月12日发布，2007年7月1日实施。2008年6月实施能效标识制度，对燃具行业的发展起到如下作用。
a. 促进制造企业加大对产品节能的研发投入和竞争；
b. 引导消费者购买易于识别能效等级的节能型产品；
c. 落实节约资源基本国策，疾现十一五规划纲要提出的节能目标；
d. 为今后其他产品编制和实施能效标准和标识管理建立了模式。
② 主要参数解读
燃气热水器能效评价参数有两种：一是热效率，如日本和欧盟各国，主要针对燃气快速热水器和燃气采暖热水炉；二是用全天或全年能耗，如美国、澳大利亚，主要针对容积式燃气热水器。《热水器能效标准》适用于快速热水器，包括冷凝式燃气热水器，不适用于容积式热水器。由于标准限定在家用上，因此标准范畴内的热水器热负荷限定在70kW以下。
《热水器能效标准》主要规定了三方面内容：第一，确定热水器的能效等级划分。达到1级的产品能效最高，是高效产品；2级的最低热效率值是节能评价值，产品能效达到2级或以上就可以自愿向认证机构申请节能产品认证；3级的最低热效率值是能效限定值，是市场准入的门槛。第二，确定热水器的能效限定值，该限定值要求在标准实施时作为强制性指标。该标准由GB 6932—2001《家用燃气快速热水器》规定的额定热负荷时最低热效率值80%提高到84%[2]。第三，确定对热水器的节能评价要求，该评价要求属于推荐性指标，是开展节能产品认证的技术依据。
《热水器能效标准》的2级是节能评价值，在额定热负荷和50%额定热负荷两个状态下分别评价热效率值，属于制造企业自愿实施；1级能效等级只有冷凝式产品才能达到。制造企业的产品包括进口产品，可以按照标准的格式和要求，自行加贴能效标识，并在中国标准化研究院能效标识管理中心备案。
2.2 《热水器能效标准》编制方法、作用与特点
2008年我国使用燃气的人口达到3.35×105人，城镇燃气普及率达到89.6%。热水器和采暖炉作为家用燃具产品中能耗最大的产品，首先被列入能效标准编制计划。
① 标准编制方法
a. 资料收集分析与行业调查
对欧盟、美国、澳大利亚、日本、中国的相关标准、测试方法进行收集、分析，了解对于能效标准的具体要求。对我国燃气热水器市场进行调查，掌握市场规模、企业和产品的情况。
b. 能效研究和测试
对市场上典型的热水器和采暖炉产品的能效状况进行测试，分析影响能效的因素，验证试验方法。对国家燃气用具质量监督检验中心日常接收的热水器和采暖炉的热效率检验结果进行统计和分析，给能效等级的确定提供依据。从燃烧和热交换原理上研究分析热水器的节能潜力，为《热水器能效标准》提供理论依据。
② 标准的主要作用与特点
a. 能效等级的主要作用
能效等级的主要作用：在不降低产品的性能和安全要求的前提下，对用能产品的能源性能做出具体的要求；既技术上可行，又经济合理；既有利于消费者，又不损害生产商的利益。目的是通过法规、政策和标准实施节能，引导消费者购买易于识别能效等级的节能型产品，促进企业在能效等级上展开竞争，加大产品节能研发投入。
b. 标准的特点
标准的特点主要包括：第一，既包含了热水器又包含了采暖炉两大类产品，适应我国市场产品品种繁多的特点；第二，兼顾了提高低端产品和高端产品能效水平，适应我国市场产品价格差异大的特点；第三，标准内容简单易行，能效等级3个级别清晰明确，适合于标准采纳和市场识别；第四，为今后政府对节能产品进行鼓励和扶持建立了良好的基础。
2.3 《热水器能效标准》内容要求
① 能效等级的划分
能效等级的划分主要考虑以下方面：市场上该类产品的能效分布情况、提高能效的技术潜力、成本效益；应有利于能效符合性监控；有利于引导市场向高能效产品的转换；反映广大消费者对等级的甄别能力；兼顾国际上能效等级划分的一致性等。
② 《热水器能效标准》实施框架
《热水器能效标准》实施框架见图1。
③ 标准内容要求
热水器和采暖炉能效等级分为3级，其中1级最高。各等级的热效率值应不低于表1的规定[1]。
表1 热水器和采暖炉能效等级
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类型
|
热负荷
|
最低热效率值/%
|
|||
|
能效等级
|
|||||
|
1级
|
2级
|
3级
|
|||
|
热水器
|
额定热负荷
|
96
|
88
|
84
|
|
|
≤50%额定热负荷
|
94
|
84
|
—
|
||
|
采暖炉(单采暖)
|
额定热负荷
|
94
|
88
|
84
|
|
|
≤50%额定热负荷
|
92
|
84
|
—
|
||
|
采暖炉
(两用型)
|
供暖
|
额定热负荷
|
94
|
88
|
84
|
|
≤50%额定热负荷
|
92
|
84
|
—
|
||
|
热水
|
额定热负荷
|
96
|
88
|
84
|
|
|
≤50%额定热负荷
|
94
|
84
|
—
|
||
2.4 其他燃具的能效标准与标识概述
GB 16410—2007《家用燃气灶具》由国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会于2007年6月13日发布，2008年5月1日起正式实施，规定了嵌入式灶具热效率不小于50%，台式灶具热效率不小于55%，并将热效率项目列入强制性要求[3]。燃气灶具的能效标准编制工作计划已经列入国家相关计划，预计2010年能够启动编制工作。由于多数的燃气灶具生产企业同时生产燃气热水器，将更有利于推动燃气灶具的能效标准编制工作。国家将进一步加快能效标识产品覆盖范围，计划到十二五末，将使能效标识覆盖主要用能产品，产品种类达到40项，会有更多的燃具类产品被纳入范围。
3 燃具能效测试与节能分析
国家燃气用具质量监督检验中心经国家质量技术监督局授权，是我国法定的、最高级的燃气用具质量监督检验机构。可对以下产品进行质量检验工作：燃气热水器、燃气采暖炉、燃气灶具、中餐灶、液化石油气钢瓶、家用液化石油气调压器、城镇燃气调压器、液化石油气瓶阀、燃气报警器、燃气表等燃气用具。该中心作为国内燃气用具行业最高级质量监督检验机构，多年来致力于国际合作，已与欧洲TUV、IMQ、北美CSA、美国UL、澳大利亚AGA、日本JIA和韩国KGS等国外认证机构合作开展认证及技术交流，为我国燃气用具产品出口欧美等国家提供各项服务。
① 燃具能效测试统计数据分析
《热水器能效标准》实施后检测样品的平均热效率有了很大提高。根据国家燃气用具质量监督检验中心对《热水器能效标准》实施前至2009年10月31日间检测的热水器、采暖炉(单采暖、两用型)产品质量报告及能效测试报告的统计资料，数据显示，《热水器能效标准》实施后，热水器、采暖炉的能源平均热效率皆有不同程度提高。其中，热水器热效率(绝对值)提高了3.8%，采暖炉热效率(绝对值)提高了2.2%，见表2。
表2 标准实施前后热水器及采暖炉平均热效率的对比
|
时间
|
热水器平均热效率/%
|
采暖炉平均热效率/%
|
|
标准实施前
|
85.00
|
89.30
|
|
2008年
|
87.99
|
90.50
|
|
2009年
|
88.80
|
91.50
|
|
注：表中标准指《热水器能效标准》。
|
||
② 燃具能效测试数据对比
热水器和采暖炉产品在《热水器能效标准》实施前、2008年、2009年的能效等级分布见表3。
表3 标准实施前后热水器、采暖炉在不同能效等级内的产品分布
|
时间
|
不同能效区间的产品分布比例/%
|
||||
|
＜84%
|
84%～87%
|
88%～96%
|
＞96%
|
||
|
热水器
|
标准实施前
|
39.29
|
42.85
|
17.86
|
0.00
|
|
2008年
|
4.32
|
57.30
|
37.30
|
1.08
|
|
|
2009年
|
0.66
|
27.81
|
68.87
|
2.66
|
|
|
采暖炉
|
标准实施前
|
5.26
|
14.04
|
80.70
|
0.00
|
|
2008年
|
1.56
|
14.58
|
73.44
|
10.42
|
|
|
2009年
|
0.00
|
3.45
|
76.72
|
19.83
|
|
|
注：表中标准指《热水器能效标准》。
|
|||||
由表3可以看出，《热水器能效标准》实施后，明显提高了燃具产品的平均热效率，最低热效率值在88%以上的产品比例逐步增加。生产企业加大了对节能产品的研发投入，消费者也能从能效标识上清晰地识别产品的能效等级，并逐步认同了节能理念。
4 国家政策进一步促进推广高效节能产品
节能产品惠民政策是国家于2009年6月1日正式实施的一项重要的节能政策。该政策有利于扩大国内需求，特别是消费的需求，有利于提高终端用能产品能源利用效率，有利于形成扩大高效节能产品产量的长效机制。国家财政补贴惠民工程，目前已在空调行业试点实施，首要要求是补贴节能型产品，其次是补贴资金直接给予生产企业，降低生产高效产品的成本。
对于空调产品来说，目前市场上主流的高效节能空调相对于低能效空调每年可节电150～200kW·h。节能产品惠民工程中2级能效空调补贴范围是300～650元/台，1级能效空调是500～850元/台。2009年1月—5月，1、2级高能效空调所占比例仅为8.5%；节能产品惠民工程实施后的3个月内，1、2级空调市场所占比例达到26.6%，提高了18.1%；其中主流产品型号超过50%的市场份额。目前各生产企业纷纷停产4、5级产品，3级能效房间空调器也在停产计划中。政策实施迅速带动了高效节能空调的价格下调，使低能效空调原有价格优势丧失，高效产品市场反应非常良好。燃气热水器和采暖炉等产品的惠民工程尚在研究讨论之中，不久的未来将会实施。截至目前，能效标识实施4年多已累计节约电量900×108kW·h，折合标准煤3300×104t。
5 结语
燃具行业能效标准的制定和实施，强化了科技、创新的设计理念和节能、环保的产品生产，促进了燃具及相关产业的产品升级和技术进步。国家的一系列推进政策，也将进一步促进节能产品的推广和应用，有利于提高终端用能产品能源利用效率，形成全社会节能、环保的新形势。
燃具能效标准实施有利于行业的技术进步并淘汰劣质产品，形成节能、安全、环保概念，引领家用燃具行业理性发展的新格局，使消费者需求的品牌化与高档化渐成主流。燃具生产企业在产品能效上的竞争促进了产品向节能方向发展，能效高的产品在市场上的比重迅速增加，冷凝式产品的研发逐渐受到企业的重视。
大力推进能效标准，可以促进能源利用效率的明显和持续提高，大量减少能源资源的消耗，产生的节能效益、经济效益和环境效益凸现，从而对循环经济的可持续发展起到实质性的促进作用。
参考文献：
[1] GB 20665—2006，家用燃气快速热水器和燃气采暖热水炉能效限定值及能效等级[S].
[2] GB 6932—2001，家用燃气快速热水器[S].
[3] GB 16410—2007，家用燃气灶具[S].
(本文作者：刘彤1、2 高文学1、2 王启1、2 1.中国市政工程华北设计研究总院 天津 300074；2.国家燃气用具质量监督检验中心 天津 300384)
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