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GB/T 20289 储水式电热水器性能试验:24h 固有能耗与热水输出率怎么测

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时间:2026/11/2 9:43:23

做储水式电热水器的企业,通常同时面对两套文件:一套是能效备案用的 GB 21519(能效限定值及能效等级),一套是产品性能与出厂检验用的 GB/T 20289(储水式电热水器)。前者决定能不能贴能效标识、拿几级;后者决定产品性能参数标得住标不住。

两套文件经常被实验室混在一个工位上做,结果就是:能效数据刚测完,马上要切换水温做耐久,切一次稳一次要好几个小时;水压一波动,前面测的 24h 固有能耗作废重来。这篇文章按"指标 → 条件 → 台位配置"的顺序讲清楚,供选型时对照。

一、GB/T 20289 与 GB 21519 的分工

文件管什么典型试验项目
GB/T 20289《储水式电热水器》产品性能要求与试验方法容量、加热时间、热水输出率、保温性能、耐压、耐久等
GB 21519《储水式电热水器能效限定值及能效等级》能效等级判定24h 固有能耗系数、热水输出率
GB 4706.12《储水式电热水器的特殊要求》安全(安规)耐久性、结构、非正常工作等
GB/T 26185《快热式热水器》即热式(快热式)机型性能加热效率、温度稳定性、加热速度、寿命

一台储水式电热水器要完整验证,这四份文件都会碰到。所以实验室规划时,与其为每份文件单独买一台设备,不如按"水路 + 电源 + 采集"三套公共资源做台位,项目之间共用。

二、三个关键指标,为什么难复现

① 24h 固有能耗系数 这个指标的本质是"在标准环境条件下,机器保温 24 小时损失了多少电"。它对应的是极小的能耗差值(0.01kWh 级),任何一点环境波动都会被放大:测试间干球温度漂 1℃、空气流速超过 0.25m/s、电压偏离额定值,结果就偏了。

② 热水输出率 测的是"一箱水能放出多少可用热水",需要连续记录进出水温度与流量。温度采集点不够、流量计精度不够,曲线就画不准。通常要求每台位配 20 个测温通道(T 型热电偶 + 采集器),流量计精度 ±0.5%、显示到 0.001L。

③ 加热时间与温度稳定性 即热式机型功率大(15~20kW 量级),电网电压一波动,加热效率数据就不可比。所以台位必须配变频电源,能在 2 秒内完成电压切换并稳定输出,而不是靠"等电网自己稳"。

三、台位怎么配:3 工位 + 三温区 + 恒压供水

以 3 工位电热水器性能耐久与能效综合试验机(NL-SNX-3)为例,它的设计思路是"一机两用,台位可扩":

① 工位组成 3 工位 = 2 个储水式整机挂水工位 + 1 个即热式工位,每工位承重 150kg、位置可调、独立漏电保护、配 10A/16A 插座。先按当前产能上 3 个工位,后续可增加到 6 个工位,避免一次性投入过大。

② 三温区恒温恒压供水 低温水箱 5~10℃、中温水箱 10~20℃、高温水箱 20~45℃,控制精度 ±0.1℃、水温误差 ±0.5℃,水温 1 分钟内完成切换。供水压力 0.01~2.0MPa 可调,设稳压罐;全台位同时最大流量进水时,压力回差 ≤±0.01MPa、回压时间 ≤3s,并可模拟 0.01~0.05MPa 低水压工况。

这一条是关键:很多实验室买了能效台,却因为水温切换要等 1~2 小时,一天只能测一台。三温区把"等水温"变成"切阀门",单台测试节拍才上得来。

③ 进水与电气切换 进水分为冷水(7~15℃)、温水(10~20℃)、热水(15~30℃)三种水源独立供给,切换时间 <3s、压力切换 <1s、电压切换 <2s。变频电源稳压率 ±1%、频率稳定率 ±0.1%Hz、总谐波失真 ≤2%,单相 198V→220V→242V、三相 342V→380V→418V 之间可编程切换,用于模拟电网波动工况。

④ 采集与精度 功率测量 0.2 级、能耗测量 0.01kWh、计时准确度 +1s/24h;温度用横河 GM10 采集器 + T 型热电偶(欧米茄插头),每台位 20 通道;压力 0.01~2.0MPa、精度 0.3%;流量计选用横河/西门子/E+H 等进口品牌,0~30L/min、精度 ±0.5%。进出排水温度测量工装按 GB 21519 图 5 制作。

⑤ 环境与水质(选配) 测试间要求干球 10~30℃ 可调、湿球 <85%、水温 5~45℃、空气流速 <0.25m/s。若要做水质适应性试验,可选配加标系统:自动加药 + 在线水质监测,pH 6~8(精度 0.1),封闭式自循环水箱 ≥300L,药剂满足 2000 吨水量,双独立风冷制冷。

四、耐久与能效怎么在同一台设备上跑

GB 4706.12 的耐久性试验要求通水通电循环,而能效试验要求稳定的水温与电压。两者的矛盾在于:耐久要"反复通断",能效要"长期稳定"。

解决方式是工位与模式分离:耐久模式按设定的试验次数、循环次数、工作时间、通断时间自动循环,异常声光报警;能效模式锁定恒温恒压供水与稳压电源,只做数据采集。同一台设备的挂架、水路、电参数表共用,控制逻辑分开,避免"为了做耐久把能效条件破坏掉"。

五、选型时值得追问的 6 个问题

  1. 水温切换要多久?如果超过 10 分钟,单台节拍会被拖死;
  2. 供水压力回差是多少?全台位同时进水时能不能守住 ±0.01MPa;
  3. 电压切换是手动还是程控?能不能按曲线输出;
  4. 每台位测温通道几个?通道不够,热水输出率曲线画不全;
  5. 流量计什么品牌、精度多少?±0.5% 与 ±2% 是两种数据质量;
  6. 台位能不能扩?先上 3 工位、后补到 6 工位,比一次买 6 工位更稳。

六、相关设备与延伸阅读

七、关于我们

广东省耐力电子设备有限公司位于广东省中山市小榄镇高沙社区联德街73号4楼,15 年专注非标检测设备的设计与制造。热水器方向可提供能效等级、性能耐久、内胆气密与脉动、发热管寿命、电控板寿命、安全阀整定等整线设备,并可按 GB/T 20289、GB 21519、GB 4706.12、GB/T 26185 与客户企业标准做非标定制。

交付流程:需求确认 → 方案与总图 → 合同 → 厂内预验收(可带样机试跑)→ 现场安装调试 → 操作与维护培训 → 终身技术服务,整机质保 12 个月。

订购与技术咨询:0760-88500902 / 13416787649(吴先生)

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