歐洲ErP指令發展對燃氣壁掛爐控制的影響

楊志杰

（廣東萬和熱能科技有限公司 佛山 528325）

1 ErP指令的發展歷程

多年來，在英國使用的能效評級系統稱為ErP，代表能源相關產品指令。 ErP由歐洲聯盟于2015年9月推出，取代了SEDBUK（英國家用鍋爐的季節性效率）評級系統，從那時起，英國政府就進一步追求更高的能源效率邁出了一步。2018年4月，Boiler Plus立法生效，將英格蘭制造和安裝的所有燃氣鍋爐的最低效率提高到ErP的92 %。同時指出，必須采取其他節能措施通過新的ErP法規。

ErP作為歐盟實現節能環保的有效指令，使歐盟計劃實現所謂的20-20-20目標，該目標到2020年旨在：將二氧化碳排放量減少20 %;減少一次能源使用20 %；將可再生能源份額提高20 %。這些行動將對環境保護和促進節能產生巨大的積極影響。

2 相關指令法規的介紹

2.1 ErP指令與建筑法規Part L能效區別

從圖1可以看出兩個法規的最低鍋爐總季節效率。Part L 2013適用于單個鍋爐以及多個鍋爐安裝，而ErP僅適用于單個鍋爐。例如，在L部分中，小于或等于2 MW的單個天然氣鍋爐裝置在新建裝置中必須具有至少91 %的季節性總效率。但是根據ErP指令，功率高達400 kW的鍋爐必須具有至少92.5 %的季節性總效率（2015年生效）。自2010年要求以來，Part L 2013部分對現有建筑物未作更改，但ErP指令適用于新建建筑物和現有建筑物。因此，更嚴格的規定將適用于在現有建筑物中安裝的最大功率為400 kW的鍋爐。

圖1 不同法規對能源效率的要求

從表1可以看出SEDBUK等級最初由字母A-G表示。但是，由于引入了ErP，它也使用字母（A +++到G），因此SEDBUK字母已被撤回以避免混淆。 SEDBUK的能源效率現在通常以百分比顯示。計算得出的新ErP等級與舊SEDBUK等級略有不同；結果是在ErP系統下鍋爐效率似乎降低了。另外，法律現在要求現代冷凝鍋爐必須達到最低效率92 %，因此大多數新鍋爐都將達到此標準。這意味著消費者沒有真正的可比較點，這就是為什么許多制造商選擇同時顯示SEDBUK百分比和ErP等級的原因。

表1 能效標簽

2.2 Boiler Plus指令

Boiler Plus主要動機是逐步淘汰低效鍋爐，并按照歐盟設定的目標減少碳排放。它只是被稱為“政府清潔增長戰略”的更廣泛計劃的一部分，該計劃旨在應對氣候變化并為英國家庭提供更大的舒適度和更低的能源費用。這項立法旨在幫助英國在2020年之前實現碳排放目標。

它可以提高全英國房屋的效率，主要方法是聲明所有燃氣鍋爐必須滿足某些要求。最顯著的變化適用于英格蘭家用燃氣鍋爐的最低性能標準，制造和安裝的所有鍋爐的效率水平都必須至少達到92 %ErP。 除了最低效率之外，還必須考慮其他一些措施：①所有燃氣和燃油鍋爐安裝都需要時間和溫度控制；②組合鍋爐的安裝還必須包括以下之一：天氣補償，負荷補償，煙氣熱回收，智能控制；③無論您是安裝者還是房主，安裝不符合Boiler Plus法規的Combi鍋爐都可能會被罰款。

3 ErP對壁掛爐整機影響

3.1 ErP對循環泵的影響

從2015年8月1日起，商用鍋爐內的循環泵[4,5]從定速泵變為變速泵。這是為了降低能耗并符合能源相關產品指令ErP如圖2。事實對于商用鍋爐，這意味著循環泵已從固定速度變為可變速度。這會影響所有帶有集成電動機的無密封泵，以及密封泵的電機。A～G等級已由EEI（能源效率指數）等級取代。先前的A級泵的等效EEI等級為0.4。 ErP指令規定循環泵的EEI等級必須小于0.23。因此，新型泵將比舊的A級泵顯著降低能耗。從2020年開始，如售后需要更換水泵，將無法購買同等的定速泵。衛浴循環泵目前不包括在ErP兼容泵的范圍內。

圖2 水泵EEI指數

水泵能源效率指數EEI計算：

式中:

C20%—修正因數（對于獨立運轉的熱水循環屏蔽泵C20%=0.49）；

Pref—參考輸入功率，單位為瓦（W） 。

式中:

Phyd=2.72×Q100 %×H100 %

Phyd—水功率，單位為瓦（W）；

Q100%—水功率最大點的流量，單位為立方米每小時（m3/h）；

H100%—水功率最大點的揚程，單位為米（m）；

2.72—系數（在水溫20 ℃和重力加速度9.81 m2/s條件下）。

具體系數參考表2:歐洲ErP指令水泵EEI指數計算流量／時間百分比。

表2 流量／時間百分比

PL,avg—平均修正輸入功率，單位為瓦（W）；

PL—修正輸入功率，單位為瓦（W）；

當 Hmeas<=Href時，PL=（Href/Hmeas）×P1meas；

當 Hmeas>Href時，PL= P1meas；

Hmeas—測得揚程，單位為米（m）；

P1meas—測得輸入功率，單位為瓦（W）；

Hre—參考揚程，見表3。

表3 揚程百分比

3.2 ErP對整機能效要求的影響

根據EN 15502,條例9.5生態設計條例中關于能效要求的符合性：

額定熱輸出≤10 kW的B1型鍋爐，和額定熱輸出≤30 kW的B1型組合鍋爐，自2015年9月26日起，根據條款9.5.2計算，采暖季節能效應當至少為75 %。

額定熱輸出≤70 kW的鍋爐和組合鍋爐，除了額定熱輸出≤10 kW的B1型鍋爐和額定熱輸出≤30 kW的B1型組合鍋爐。自2015年9月26日起，根據條款9.5.2計算，采暖季節能效應當至少為86 %。

對于額定熱輸出＞70 kW且≤400 kW的鍋爐的實用效率，最大負荷的實用效率η4應當不小于86 %，且30 %額定熱輸出的實用效率η1應當不小于94 %。

供暖季節能效[1]的計算：

式中：

ηS—供暖季節能效；

ηson—在激活模式下的供暖季節能效；

η1—出水溫度為（60±2）℃和回水溫度為（40±1）℃的條件下，測得的實用效率（單位為%）；

η4—在額定熱輸出下的最大負荷實用效率；

F(1)—評估由于缺少溫度控制器而造成的影響；

F(2)—評估由于輔助電能的采暖季節能效而造成的影響；

F(3)—評估由于待機熱損而對采暖季節能效造成的影響；

F(4)—評估由于點火燃燒器的能量消耗而對采暖季節能效造成的影響；

2.5—指一個反映了評估的轉換系數（CC）值；

elmax—額定熱負荷時的輔助電能消耗 ；

el,min—部分熱負荷時的輔助電能消耗；

PSB—待機時的輔助電能消耗；

P1—在30 %額定熱負荷下（對于額定負荷可調鍋爐，在最大可調負荷下）測得的輸出；

P4—額定熱輸出；

Pstby—待機熱損；

Pign—點火熱負荷 。

3.3 Boiler Plus[2, 3] 立法生效對鍋爐的影響

所有燃氣和燃油鍋爐安裝都需要時間和溫度控制，組合鍋爐的安裝還必須包括以下之一：天氣補償，負荷補償，煙氣熱回收，智能控制。

雖然ErP標簽是制造商，零售商和安裝商的責任，未能按照這些新建筑法規安裝鍋爐的安裝人員將違反法律，并可能受到建筑控制部門的起訴。但Boiler Plus還要求消費者加緊努力。故意允許進行不符合規定的鍋爐安裝的房主可能會面臨起訴，最高可被罰款5 000歐元。

4 ErP對用戶影響

用戶對ErP不承擔任何責任，但針對Boiler Plus，消費者要加緊努力，故意允許進行不符合規定的鍋爐安裝的房主可能會面臨起訴，最高可被罰款5 000歐元。

用戶提高了節能環保意識，長期的節能環保將節省能源和金錢，減少溫室氣體排放，為環境保護做出貢獻。另外由于能源信息透明，更容易選擇產品，從市場上清除低效和污染產品。

為了使鍋爐以其最高效率運行，必須對其進行有效利用。用戶可以通過多種方式提高鍋爐效率：①不要整天集中供暖；②空房間時請關閉中央供暖系統；③將鍋爐上的控制裝置調低一些，推薦的生活熱水溫度為60 ℃，而中央供暖溫度為75 ℃。較低的溫度不僅更有效，而且更安全。將溫度調節器調低一個檔次，每年可為節省多達65英鎊的電費。安裝智能恒溫器將為您提供更大的節能控制，并且可以適應您的采暖習慣。

5 國內法規現狀

由于國內的標準還停留在整機的能效提升階段，對于系統的節能還沒詳細的文件。因此生產廠家大部分都還在提高整機燃燒效率的路上，也有部分大廠或者專門做海外市場的廠家，開始對系統的節能做研究，因此國內法規也必定將完善。

6 總結

ErP被視為提高鍋爐效率的驅動力。但是該指令未能認識到的是，冷凝式鍋爐只有以最有效的方式進行安裝、設置和控制，才能達到這些效率。無可否認歐盟基于能源指令對節能環保所做的貢獻是巨大的，當然投入也是巨大，而我國在這方面的潛力也是非常大，節能環保的趨勢也會使我國相關的法律法規更加完善，廠家應該提早為產品的節能設計做準備，用戶也應養成節能的習慣。我國作為世界大國，減少二氧化碳排放，減少一次能源使用，將可再生能源份額提高，既提高國內的良好環境也同時提高國際地位。