我國新版洗衣機(jī)能源效率國家標(biāo)準(zhǔn)與新版歐盟標(biāo)準(zhǔn)比對研究

賈昊楠 徐善偉 成建宏 時妍玲 Jeremy Owens

（1、中標(biāo)能效科技（北京）有限公司 北京 102200；2.中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院 北京 100088；3.青島海爾洗衣機(jī)有限公司 山東青島266103；4.Intertek Testing & Certification Ltd Milton Keynes UK MK5 8NL)

我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 12021.4（以下簡稱國標(biāo)）于2012年進(jìn)行了新一次的修訂，其中，對洗衣機(jī)檢測過程中標(biāo)準(zhǔn)洗滌物的質(zhì)量要求有所變化，在原有滿負(fù)荷測試基礎(chǔ)上，增加了半負(fù)荷測試。與此同時， EN 60456歐洲標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱歐標(biāo)）也進(jìn)行了一次全面的修訂，由于國標(biāo)與歐標(biāo)面對的市場和人群各有不同，二者對洗衣機(jī)的性能界定也有明顯差異，因此，對二者的測試方法及由其生產(chǎn)的洗衣機(jī)性能進(jìn)行綜合分析并進(jìn)行相互比較。

1 制定方案

選取同一廠家，制備性能穩(wěn)定的滾筒洗衣機(jī)六臺，其中，三臺洗衣機(jī)按照我國生產(chǎn)工藝生產(chǎn)（以下簡稱國產(chǎn)洗衣機(jī)），另三臺按照歐洲出口要求生產(chǎn)（以下簡稱歐產(chǎn)洗衣機(jī)），國產(chǎn)洗衣機(jī)與歐產(chǎn)洗衣機(jī)額定容量均分為6kg、7kg、8kg三檔，此外，國產(chǎn)和歐產(chǎn)6kg額定容量洗衣機(jī)按照原國標(biāo)1級 和歐標(biāo)A+要求生產(chǎn)，7kg額定容量洗衣機(jī)分別按照原國標(biāo)1級和歐標(biāo)A++要求生產(chǎn)，8kg額定容量洗衣機(jī)按照原國標(biāo)1級和歐標(biāo)A+++要求生產(chǎn)，同時，六臺機(jī)器均分別按照新國標(biāo) 和歐標(biāo)方法測試，隨后主要針對洗凈比、耗水量、耗電量進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

對上述六臺洗衣機(jī)進(jìn)行檢測，得到如下結(jié)果（如表1）：

由于樣機(jī)容量對耗水量和耗電量有必然影響，為增加可比性，使用單位容量耗水量、單位容量耗電量和洗凈比進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以消除容量對結(jié)果的影響。同時，將中國和歐洲洗衣機(jī)與國標(biāo)、歐標(biāo)檢測方法區(qū)分開，從而獲得如下結(jié)果，如表2。

表1 檢測結(jié)果國標(biāo)GB 12021.4-2013 V歐標(biāo)EN 60456:2011產(chǎn)地/額定容量 耗水量/L 耗電量/kWh 洗凈比 耗水量/L 耗電量/kWh 洗凈比歐洲/8kg 35.457 0.576 1.025 36.640 0.499 1.074歐洲/7kg 38.706 0.857 1.140 37.708 0.758 1.009歐洲/6kg 39.337 1.017 1.184 37.231 0.868 1.018中國/8kg 55.751 1.273 1.159 56.935 1.116 1.048中國/7kg 43.519 1.162 1.227 42.111 0.963 1.082中國/6kg 40.961 0.935 1.212 37.258 0.787 1.030

由此發(fā)現(xiàn)，相同產(chǎn)地的洗衣機(jī)其使用國標(biāo)方法測試與歐標(biāo)方法測試所得的結(jié)果基本趨于一致，而相同標(biāo)準(zhǔn)下對不同產(chǎn)地的洗衣機(jī)測試得出的各項參數(shù)卻相差甚遠(yuǎn)。

2.1 耗水量與耗電量

(1)從單位容積耗水量和單位容積耗電量曲線圖中可以看出（如圖1、圖2），國標(biāo)測試方法、歐標(biāo)測試方法與國產(chǎn)洗衣機(jī)、歐產(chǎn)洗衣機(jī)各有相同的趨勢。容量越小的歐產(chǎn)洗衣機(jī)，其單位容積耗水量和單位容積耗電量越大，并且基本成比例增長，同時不同容積的國產(chǎn)洗衣機(jī)卻又是不一樣的表現(xiàn)，以7kg額定容量為拐點(diǎn)，呈拋物線形式變化；

(2)以國產(chǎn)或歐產(chǎn)洗衣機(jī)為例，國標(biāo)方法測試的單位容積耗水量略大于歐標(biāo)方法測試的單位容積耗水量，但差異并不明顯，其中負(fù)載布的吸水率對洗衣機(jī)耗水量的影響較為明顯，由于國標(biāo)使用的負(fù)載布吸水率高于歐標(biāo)，以及國標(biāo)使用的污染布質(zhì)量未計算入總質(zhì)量內(nèi)，相對于歐標(biāo)，實(shí)際裝入洗衣機(jī)的總質(zhì)量略大，導(dǎo)致國標(biāo)測試時洗衣機(jī)水位截止的響應(yīng)時間更長，使得國標(biāo)測試時耗水量更大。此外，由于歐洲市場與國內(nèi)市場使用習(xí)慣不同，歐標(biāo)對漂洗性能的要求相對于國標(biāo)較弱，也是導(dǎo)致歐產(chǎn)洗衣機(jī)耗水量明顯低于國產(chǎn)洗衣機(jī)，同時，由于國標(biāo)測試結(jié)果與歐標(biāo)測試結(jié)果有相同的趨勢，也反映出國標(biāo)洗衣機(jī)性能的評價方式和指標(biāo)與歐標(biāo)相比并沒有較大不同；

(3)以國產(chǎn)或歐產(chǎn)洗衣機(jī)為例，國標(biāo)方法測試的單位容積耗電量高于歐標(biāo)方法測試的單位容積耗電量，由于歐洲標(biāo)準(zhǔn)中要求洗衣粉的使用量為國標(biāo)的1.7～1.9倍（如表3），故而由洗衣粉產(chǎn)生的泡沫使?jié)L筒更多地受到阻尼作用，增加電機(jī)驅(qū)動的負(fù)載，從而導(dǎo)致歐標(biāo)測試出的耗電量極大地高于國標(biāo)。此外，由于國標(biāo)規(guī)定各單次測試洗滌水溫均應(yīng)設(shè)置在60℃，而歐標(biāo)規(guī)定的洗滌水溫為60℃和40℃，也是造成歐產(chǎn)洗衣機(jī)耗電量高于國產(chǎn)洗衣機(jī)耗電量的主要原因之一。由于中國和歐洲用戶的使用習(xí)慣不同，很難由此分析得出標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)劣性，但結(jié)合洗凈比，可以由實(shí)驗(yàn)室的資源消耗分析得到標(biāo)準(zhǔn)的差異。此外，由于測試標(biāo)準(zhǔn)不同，并不意味著洗衣粉的使用量與洗凈性能具有唯一相關(guān)性；

(4)以國產(chǎn)洗衣機(jī)為例，單位容積耗水量與單位容積耗電量成反比關(guān)系，如8kg洗衣機(jī)的單位容量耗水量高于7kg的洗衣機(jī)，而其單位容量耗電量卻低于7kg洗衣機(jī)。說明耗水量的增加使得負(fù)載布更均勻的分布在滾筒內(nèi)，使得電機(jī)轉(zhuǎn)動更平穩(wěn)。而對歐洲機(jī)器而言，耗水量與耗電量成正比關(guān)系，主要由于洗衣粉的充分不溶解：在總耗電量受到標(biāo)準(zhǔn)要求限制（被標(biāo)準(zhǔn)區(qū)分等級）時，滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)方式變化，隨著等級要求的放松，對電能的使用量逐漸增加，使得洗衣粉依靠機(jī)械力溶解的量增加，產(chǎn)生的泡沫增加，需要更多的水稀釋泡沫，以避免耗電量隨泡沫量的增加而增加。

(5)使用不同標(biāo)準(zhǔn)測試，國產(chǎn)和歐產(chǎn)洗衣機(jī)均遵循如下規(guī)律：在相同標(biāo)準(zhǔn)下，在大容量洗衣機(jī)方面，國產(chǎn)洗衣機(jī)性能低于歐產(chǎn)洗衣機(jī)（資源消耗高于歐產(chǎn)洗衣機(jī)），而在小容量洗衣機(jī)方面國產(chǎn)洗衣機(jī)逐漸趕超。相比上述單位耗能對比結(jié)論，國標(biāo)除了需要考慮單位耗能以外，在考慮洗衣機(jī)總耗能方面還有提升空間。此外，不可否認(rèn)的是，此結(jié)果也與歐洲市場更習(xí)慣于使用大通量洗衣機(jī)，而國內(nèi)市場更喜歡小容量洗衣機(jī)的結(jié)果有關(guān)，從而導(dǎo)致生產(chǎn)工藝的導(dǎo)向性（如圖3）；

(6)在不同容量下，歐產(chǎn)洗衣機(jī)耗水量與耗電量變化波動較小，而中國洗衣機(jī)波動則成指數(shù)函數(shù)式增長（如圖3），也反映出相比國標(biāo)，歐標(biāo)更重視總耗能要求，忽略了單位耗能的要求。而國標(biāo)對單位耗能方面較為關(guān)注，而對總耗能具有的增長空間沒有過多描述。

(7)使用國標(biāo)測試出的總耗水量、耗電量高于使用歐標(biāo)測試出的總耗水量、耗電量，這與單位容積耗水量、單位容積耗電量的測試結(jié)果相同。

2.2 洗凈比

(1)由洗凈比曲線圖得出（如圖4），以國產(chǎn)或歐產(chǎn)洗衣機(jī)為例，國標(biāo)方法和歐標(biāo)方法基本呈現(xiàn)兩種趨勢，國標(biāo)測試的洗凈比高于歐標(biāo)測試的洗凈比，雖然歐標(biāo)測試使用的洗衣粉量比國標(biāo)測試的洗衣粉量多，但由于歐標(biāo)規(guī)定的水硬度為國標(biāo)規(guī)定的水硬度5倍（歐標(biāo)為250ppm，國標(biāo)為50ppm），歐標(biāo)測試使用的洗衣粉所起的作用并未顯現(xiàn)出來，因此，歐標(biāo)使用的硬水抵消掉大部分洗衣粉的作用，而國標(biāo)使用的軟水對洗凈比的提升巨大，從經(jīng)濟(jì)性的方面考慮，達(dá)到同樣的洗凈比，國標(biāo)所消耗的資源更少；

表2 按產(chǎn)地和檢測方法區(qū)分的單位容量下性能參數(shù)單位容量耗水量耗電量洗凈比國標(biāo)方法國產(chǎn)洗衣機(jī) 8kg 7kg 6kg耗水量 6.969 6.217 6.827耗電量 0.159 0.166 0.156洗凈比 1.159 1.227 1.212國標(biāo)方法歐產(chǎn)洗衣機(jī) 8kg 7kg 6kg耗水量 4.432 5.529 6.556耗電量 0.072 0.122 0.170洗凈比 1.025 1.140 1.184歐標(biāo)方法國產(chǎn)洗衣機(jī) 8kg 7kg 6kg耗水 7.117 6.016 6.210耗電 0.139 0.138 0.131洗凈比 1.048 1.082 1.030歐標(biāo)方法歐產(chǎn)洗衣機(jī) 8kg 7kg 6kg耗水量 4.580 5.387 6.205耗電量 0.062 0.108 0.145洗凈比 1.074 1.009 1.018

表3 洗衣粉用量洗衣粉用量/g國標(biāo) 80.000 70.000 60.000歐標(biāo) 136.000 124.000 112.000比例/% 1.7 1.77 1.87

（2）在相同標(biāo)準(zhǔn)測試條件下，國產(chǎn)洗衣機(jī)洗凈比高于歐產(chǎn)洗衣機(jī)洗凈比。

a）以國標(biāo)而言，由于國產(chǎn)洗衣機(jī)均為原能效等級1級，而歐產(chǎn)洗衣機(jī)為歐盟等級A+++——A+，因此，原國標(biāo)要求的洗凈比較歐標(biāo)高，而新國標(biāo)對能效等級的要求相比原國標(biāo)的要求更為嚴(yán)格。

b）以歐標(biāo)而言，國產(chǎn)洗衣機(jī)洗凈比高于歐產(chǎn)洗衣機(jī)，因此，對生產(chǎn)廠家而言，國產(chǎn)洗衣機(jī)基本符合歐盟出口要求，對消費(fèi)者而言，樣品提供廠家生產(chǎn)的本批次國產(chǎn)洗衣機(jī)洗凈性能并不亞于其出口洗衣機(jī)洗凈性能。

c）雖然歐產(chǎn)洗衣機(jī)能效等級為A+++——A+，但其有額定容量越小，洗凈比越高的趨勢，使其對洗衣粉的利用率越高。這是由于越小的洗衣機(jī)耗水量越高耗電量也相對較高，使得洗衣粉溶解更加充分，并且在滾筒運(yùn)動過程中攪拌和分布更加均勻，使得洗衣粉的去污效果更充分表現(xiàn)出來。因此國產(chǎn)洗衣機(jī)洗凈性能生產(chǎn)工藝高于歐產(chǎn)洗衣機(jī)(如圖5)。

（3）使用國產(chǎn)洗衣機(jī)，國標(biāo)測試對洗衣粉的利用程度高于歐標(biāo)，由于水硬度不同，國標(biāo)測試使用的水對洗衣粉的抵消作用更小，因此從實(shí)驗(yàn)室成本考慮，國標(biāo)更為節(jié)約材料。由于歐產(chǎn)洗衣機(jī)能效等級自身的差別，其洗凈比無法簡單分析。同樣，由于國標(biāo)曲線和歐標(biāo)曲線的斜率不同，使得洗衣機(jī)容積越小，國標(biāo)曲線與歐標(biāo)曲線的差異越大，說明洗衣機(jī)容量越小，國標(biāo)對洗衣粉的利用效果越明顯，而由于洗衣機(jī)額定容量越大，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定所需使用的洗衣粉量越多。因此，筆者認(rèn)為，國標(biāo)在節(jié)約洗衣粉成本方面仍有空間，對于滾筒洗衣機(jī)而言，洗衣粉用量與洗衣機(jī)額定容量之間的關(guān)系應(yīng)在1%的運(yùn)算上增加常數(shù)項。相比于歐標(biāo)測試所需洗衣粉用量的計算方法而言，歐標(biāo)曲線更趨近與水平，其洗衣粉用量的計算方法可作為我們參考的依據(jù)。

表4 單位消耗洗凈比國標(biāo)國產(chǎn)每升水洗凈 0.021 0.028 0.030每瓦時電洗凈 0.910 1.056 1.296國標(biāo)歐產(chǎn)每升水洗凈 0.029 0.029 0.030每瓦時電洗凈 1.780 1.330 1.164歐標(biāo)國產(chǎn)每升水洗凈 0.018 0.026 0.028每瓦時電洗凈 0.939 1.123 1.309歐標(biāo)歐產(chǎn)每升水洗凈 0.029 0.027 0.027每瓦時電洗凈 2.152 1.331 1.174

（4）國標(biāo)測試得到的每消耗1升水獲得的洗凈比明顯高于歐標(biāo)，而每消耗1千瓦時電獲得的洗凈比與歐標(biāo)相比較低，但差異不明顯（如圖6、圖7），綜合上述結(jié)果說明，國標(biāo)兼顧耗水耗電和洗凈比的關(guān)系，使得國標(biāo)消耗更少的資源卻能獲得比歐標(biāo)更大的洗凈比。此外，由于國產(chǎn)洗衣機(jī)均為相同能效等級（原能效等級1級），其每單位耗能洗凈比波動要比與歐產(chǎn)洗衣機(jī)波動大，說明國產(chǎn)洗衣機(jī)在節(jié)能潛力上仍有很大空間。

由此可知，國標(biāo)在洗滌劑離子經(jīng)濟(jì)性和性能要求方面（單位耗能洗凈比）相對于歐洲標(biāo)準(zhǔn)更能體現(xiàn)“節(jié)約”與“高效”。此外，國標(biāo)在洗衣機(jī)總耗能方面仍可逐步完善，控制參數(shù)如能從單位容量下耗能量向單位容量耗能和總耗能方向轉(zhuǎn)變，避免耗能量與額定容量綁定，成倍增長，將會更加完善。

[1]GB 12021.4《電動洗衣機(jī)能效水效限定值及等級（報批稿）》

[2]EN 60456-2011《Clothes washing machines for household use -Methods for measuring the performance》

[3]GB 12021.4—2004《電動洗衣機(jī)能耗限定值及能源效率等級》

[4]COMMISSION DELEGATED REGULATION (EU)No 1061/2010《Supplementing Directive 2010/30/EU of the European Parliament and of the Council with regard to energy labelling of household washing machines》

[5]GB/T 4288-2008《家用和類似用途電動洗衣機(jī)》