GB/T38041-2019
智能家用电器的智能化技术电热水器的特殊要求
Intelligentizationtechnologyforintelligenthouseholdappliances—Particularrequirementsforelectricalwaterheater
- 中国标准分类号（CCS）Y60
- 国际标准分类号（ICS）97.030
- 实施日期2020-05-01
- 文件格式PDF
- 文本页数14页
- 文件大小940.83KB
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智能家用电器的智能化技术电热水器的特殊要求
国家标准 GB/T38041一2019 智能家用电器的智能化技术 电热水器的特殊要求 nteligemtitatiomtechmologyforinteligemtousehodappliames- Partieularreguirementsforelectricalwaterheater 2019-10-18发布 2020-05-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/38041一2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
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本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任
本标准由轻工业联合会提出 本标准由全国家用电器标准化技术委员会(SAC/TC46)归口
本标准起草单位;青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司、中家院(北京)检测认证有限公司、博 世热力技术(北京)有限公司,芜湖美的厨卫电器制造有限公司、广东万和热能科技有限公司、海信(广 东)厨卫系统有限公司、家用电器研究院、安徽中认倍佳科技有限公司、杭州康泉热水器有限公司 广东奥荣电器有限公司,佛山市九龙机器有限公司、广东志高空调有限公司,青岛市产品质量监督检验 研究院
本标准主要起草人:薛祥玉、焦利敏、谷庆海、刘伟君、孙颖楷、杨世恩、王莹莹、盛保敬、沈斌、徐丰、 甘志祥、朱洲阳、章运勇、孔宁宁
GB/38041一2019 智能家用电器的智能化技术 电热水器的特殊要求 范围 本标准规定了家用和类似用途智能电热水器(以下简称热水器)的要求和检测评价方法
本标准适用于具备智能功能的储水式电热水器,其他形式的热水器可参考执行
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GB/T20289储水式电热水器 GB/T28219g2018智能家用电器通用技术要求 术语和定义 GB/T28219-2018界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 智能电热水器intelligentelectriealwaterheater 应用了智能化技术或具备智能化能力/功能的家用和类似用途电热水器
3.2 智能调控inteligentregulatioandcontrol 通过一种或多种智能化技术,准确感知输人参数,决策运行策略并执行
要求 4.1概述 热水器应符合GB/T282192018中4.1、4.2、4.6的规定及以下要求
4.2智能化能力 4.2.1加热智能调控能力 热水器应能通过智能化技术,准确感知温度、水流量,时间等参数,并对数据进行记忆、分析、计算， 运用智能学习的手段,决策一定时期内的最优运行策略,并控制加热单元按策略自动执行和完成
运行 策略应包含但不限于加热设置温度,加热开始时间等
4.2.2故障报警和处理能力 热水器应具有能够自主诊断故障,显示安全缺陷,运行故障,并采取一定的处理措施,避免热水器异 常工作的能力
GB/T38041一2019 4.3智能化功能的效果 43.1加热智能调控效果 热水器应能通过对用户使用习惯预测、外部环境参数判断等方式,在适当的时间提供可供用户使用 的适量且足够的洗浴用水
热水器应能根据用户使用习惯、机器加热性能、机器保温性能实时调节热水器的运行模式,避免能 源浪费
4.3.2操作便捷效果 热水器在智能学习阶段以后,应能通过智能化手段减少人为操作
43.3指示便捷效果 热水器应能通过智能化手段预测并指示机器信息
4.3.4洗浴舒适性效果 4.3.4.1出水恒温调节 热水器应能检测环境温度、,进水温度、出水流量等多种参数,并根据用户设置的用水温度自动调节 器具工作参数来保证出水温度相对恒定
4.3.4.2出温水量 热水器应能通过智能化的加热方式,提供足够的温水量
检测评价方法 S 5.1试验条件 热水器试验条件应符合GB/T20289的规定
5.2智能化能力评价方法 5.2.1加热智能调控能力评价方法 加热智能调控能力评价规则;满分为20分,实际得分=20×(a十b+e),其中 热水器具有感知加热智能调控相关参数的能力,4=30%,否则4=0; a b) 热水器具有对加热智能调控相关参数的数据自动存储记忆能力,b=30%,否则b=0; 热水器具有通过对数据的分析、计算,并运用智能学习的手段,选择加热策略的能力,c=40% c 否则c=0 注，加热智能调控相关参数包含但不限于温度,水流量,时间等
5.2.2故障报警和处理能力评价方法 故障报警和处理能力评价规则:满分为5分,实际得分=5Xa十b+c),其中: 热水器能根据运行数据诊断出机器故障原因,故障包括但不限于传感器故障,超温故障、干烧 a 故障、漏电故障,电压异常故障等,并将信息传输到云平台,4=40%,否则4 =0; D)热水器能检测除上述以外的异常状态,并进行预警,包括但不限于内胆漏水、内胆污垢、物理
GB/38041一2019 阳极耗尽,电子阳极故障等,记能检测的异常状态个数为n,b=10%×n,且b<40%; 热水器能自动处理至少一项非安全性故障,c=20%,否则c- -=0
5.3智能化功能的效果评价 5.3.1加热智能调控效果评价 5.3.1.1概述 从使用舒适性和使用节能性两个方面对加热智能调控效果进行评价,满分为30分
5.3.1.2测试过程 测试过程应分为三个阶段;预处理阶段、参考学习阶段和智能控制阶段
参考学习阶段和智能控制 阶段的测试过程中需保持排水时的混水温度为(40士2)C,必要时可根据需要使用混水
三个阶段的测 试应符合如下规定 预处理阶段 a 将被测热水器按照正常方式注满温度为(15士2)C或(9士2)C的水.,在说明书规定的测试模式下通 电工作,着说明书中没有规定测试模式,则在出厂缺省模式下工作
将热水器的温控器调整到铭牌标示 的额定最高温度,在热水器自动运行进人稳态12h后的第一次温控器切断电源开始进人参考学习 阶段
b)参考学习阶段 如图1所示,参考学习阶段为热水器智能学习的一个准备过程,通过学习一周家庭用水习惯,热水 器根据一周内每天放水形式的规律性,通过智能化学习计算,为后期的智能控制阶段做准备 根据用户生活习惯,按周作为控制阶段,每天选择合适的放水形式,也可以不放水,不放水时仅作保 温运行
根据附录A中表A.1规定的放水流量和表A.2规定的参考放水模式进行放水
开始放水后， 从检测到混水出水温度达到(40士2)C时开始计时
记录第7天结束时刻的热水器胆内温度
按式(1)计算该阶段耗电量Q. Qd-习Q.()) 式中 参考学习阶段,某一天消耗的电量,单位为千瓦时(kwh)
Q.(i) 智能控制阶段 c 通过参考学习阶段的学习,热水器能够应用智能化手段控制自身的加热和保温运行,满足一周内家 庭用水需求,同时实现能源利用的最少化 参考学习阶段后,保持热水器的温控器设置到铭牌标示的额定最高温度,使得热水器工作到第一次 温控器切断电源.作为智能控制阶段的起始时刻
该阶段放水和参考学习阶段需保持一致
智能控制阶段结束时刻,如果热水器胆内温度低于参考 学习阶段结束时刻热水器的胆内温度,则应控制热水器加热到参考学习阶段结束时刻的胆内温度,并将 此时刻作为智能控制阶段的结束时刻
按式(2)计算该阶段耗电量Qmm 习.,Q.() Qmnmt 式中: 智能阶段,某一天消耗的电量,单位为千瓦时(kwh).
Qri
GB/T38041一2019 胆内 温度 >121 放水量 时间 第1天第2天第3天第天第5天第6天第天第1天第2天第3天第4厌第5天第6天第7天 预处理阶段 参考学习阶段 智能控制阶段 耗电量测量 图1加热智能调控测试过程 5.3.1.3计算方法 5.3.1.3.1使用舒适性计算方法 记使用舒适性评价结果为a.按式(3)计算得出 a 式中 智能控制阶段第i次使用舒适性评价结果,如果第i次放水结束后出水温度T>38C,则 a a=1,否则=0; 智能控制阶段放水总次数
5.3.1.3.2使用节能性计算方法 记使用节能性评价结果为b,按式(4)计算得出 Q smarm b=1 式中: 智能控制阶段总用电量,单位为千瓦时(kw Q h); 参考学习阶段总用电量,单位为千瓦时(kw
h)
Q 5.3.1.3.3加热智能调控评价结果计算方法 在进水温度为(9士2)C和(15士2)C的条件下分别测量一次,并分别计算两种条件下的使用舒适性 评价结果a和使用节能性评价结果b
记两种进水温度下舒适性评价结果分别为a，和as,两种进水 温度下使用节能性评价结果分别为b，和 记加热智能调控评价结果为X.x的计算方法见式(6s) 5
X=7.5×(a十b，十a;十b 5 5.3.2操作便捷效果评价 热水器操作便捷效果评价规则;满分为20分,实际得分 =20×a,a的判定方法如下
GB/38041一2019 完全不需要人工干预:热水器能通过智能化的手段,感知温度、流量、时间等参数,决策运行模 a 式并自动执行,则a=100%
b 需要人为辅助操作,其中: 能通过2种以上(含2种)不同方式辅助操作的,4=60%; -能通过1种方式辅助操作的,a=50%; -仅能本机操控的,d=40%
注1:人为辅助方式可以包含语音、远程APP,手势、,指纹等
注2:本机操控包含本机按键、旋钮、红外遥控器等
否则,a=0. c 5.3.3指示便捷效果评价 热水器指示便捷评价规则;满分为20分,实际得分=20×a,a的判定方法如下: a 能够指示洗浴时长;根据洗浴时长误差确定,误差测试与计算方法见附录B b 仅能够指示热水量:a=30%; 否则a=0
c 5.3.4洗浴舒适性效果评价 5.3.4.1概述 热水器洗浴舒适性效果从出水恒温调节效果和出温水量效果两方面进行评价,评价得分为两部分 评分累加之和
5.3.4.2出水恒温调节效果评价 5.3.4.2.1恒温精度 5.3.4.2.1.1试验条件 热水器恒温精度试验条件如下: 热水器进水温度为(15士2)C aa b 设定恒温出水温度分别为35C、,40C、45C
设置热水器出水流量为8L/min c 5.3.4.2.1.2试验方法 记恒温精度评价结果为a,的判定方法如下 热水器加热至铭牌标示的额定最高温度后,按5.3.4.2.1.1规定的出水温度和出水流量进行放水,出 水15、后开始记录出水温度并开始计时,出水时长持续15min
整个排水期间出水温度瞬时值与设定 的恒温出水温度偏差不超过士1C,则a=2;整个排水期间出水温度瞬时值与设定的恒温出水温度偏 差大于士1C且不超过士2,则a=1;否则a=0. 取三个设定恒温出水温度情况下的最小分数作为a的最终判定结果
5.3.4.2.2恒温速度 记恒温速度评价结果为b,b的判定方法如下 试验条件满足5.3.4.2.1.1中的a)和b),热水器加热至铭牌标示的额定最高温度后进行放水,设置 出水流量为4L/min并放水一段时间使出水温度达到设定恒温出水温度士2C后,15s内调整放水流 量为8L/min,记录水温再次达到设定的恒温出水温度的时间;待温度恒定后,在15s内调整流量为
GB/T38041一2019 4 L /min,记录水温再次达到设定的恒温出水温度的时间
两次水温再次达到设定的恒温出水温度的 时间最大值不超过3s,则b=1;否则=0
取三个设定恒温出水温度情况下的最小分数作为的最终 判定结果
5.3.4.2.3评价方法 热水器出水恒温调节效果从恒温精度和恒温速度两方面进行评价,满分为3分,实际得分=a十
5.3.4.3出温水量效果评价 热水器出温水量测试方法如下 进水温度保持(15士1),将被测热水器按照正常使用时的方式注水至出水口连续出水,对于密闭 式热水器,关闭出水阀打开进水阀
将热水器加热至允许的最高设定温度,待热水器加热至设定温度 后保持通电开机状态,打开出水阀门,并调节混水阀出水流量为(7士0.5)L/min,同时调节混水阀的混 水比例,使出水温度维持在(40士1)
从开始排水10s后开始记录进水和出水温度,在排水期间每间 隔5s记录一次,在排水过程中不断修正混水阀的混水比例,使出水温度始终维持在(40士1)
当出 水温度低于38C时停止排水
记录此过程中的排水质量,并计算排水容积V
水在40C时的密度 取0.99222kg/L 热水器出温水量效果评价规则满分为2分,实际得分=2×a,其中: 对于标称容积100L以上的热水器 a V>700L,则a=100% 420L
GB/T38041一2019 附 录 A 规范性附录 加热智能调控参考表格 热水器容积与放水流量的对应关系 A.1 热水器容积与放水流量的对应关系见表A.1
表A.1热水器容积与放水流量对应表 容积V 30V150 >150 30 用水流量g V/1o L/min A.2参考学习阶段放水模式 参考学习阶段放水模式见表A.2
表A.2参考学习阶段放水模式 用水时长/min 序号 用水日期 用水时间 V<30L 30LV150I V>150L 5 10 07:00 08:;00 第15天 5 20;00 15 15 21:00 第6~7天 10 07:00 08;00 第1/3/5/6/7天 20:00 5 15 15 21;00 第2/A 天 07;00 10 08:00 第1/2/4/6/7天 5 20:00 15 15 21:00 第3/5天
GB/T38041一2019 表A.2(续》 用水时长/nin 序号 用水日期 用水时间 30 30lV150L V>150l 20 07:00 10 08:00 第15天 20;00 21:00 15 第67天 07;00 20 3 08:00 10 第1/3/5/6/7天 20:00 2l;00 第2/4天 20 07:00 08;00 10 第1/2/4/6/7天 20:00 15 21:00 第3/5天 07;00 0 08;00 第1~5天 20 20;00 20 21:00 第6~7天 07:00 10 08:00 第1/3/5/6/7天 20:00 20 20 21:00 第2/4 天 10 07;00 08:00 第1/2/4/6/7天 20:00 20 20 21:00 第3/5天 07:00 15 10 08;00 第1一5天 20:00 10 10 10 2l;00 第6一7天
GB/T38041一2019 表A.2(续) 用水时长/nin 序号 用水日期 用水时间 30 Vl50I 30IV150L 15 07;00 10 08;00 第1/3/5/6/7天 20;00 10 5 lm 10 21:00 第2/4天 07;00 15 08:00 第1/3/5天 20 20:00 15 21:00 12 15 07;00 3 08:00 第2/A天 20;00 20 15 21:;00 第6/7天 15 07:00 08:00 第1/3/5天 20.0o 15 20 21:00 13 07:00 15 08:00 20 第2/4天 20:00 15 21;00 第6/7天 10 07:00 6 10 第15天 12:00 14 21;00o 10 第6~7天 10 07:00 第1/3/5/6/7天 12:00 3 10 15 10 21:00 第2/4天 注:任选上面一组放水模式,也可以由测试人员在保证一周用水总量不变的前提下,规定其他的放水模式
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GB/38041一2019 附录 B 规范性附录 洗浴时长误差测试及计算方法 B.1洗浴时长误差测试 B.1.1 分类 测试分为用水时洗浴时长误差测试和非用水时洗浴时长误差测试
B.1.2测试初始、终止点 B.1.2.1用水时洗浴时长误差测试 从放水过程中洗浴时长第一次改变开始判断,混水出水温度低于设定的混水出水温度时作为测量 终点
B.1.2.2非用水时洗浴时长误差测试 试验开始前,需要先以8L/min的流量放水学习并等待不小于12h,学习周期根据厂商的声明确 定,但学习周期应不超过7d,开始放水即记录时长,混水出水温度低于设定的混水出水温度时作为测量 终点
B.1.3测试步骤 开启洗浴时长提示功能,按照以下三组要求进行放水,记录显示的洗浴时长和实际能够放水的时 长,记录最小单位为min,不足1min的以四舍五人方式取近似值: 设定热水器加热到65C,进水温度恒定为(15士1)C,混水出水温度恒定为(40土1)C,以 8 L/min流量进行放水; b 设定热水器加热到65C,进水温度恒定为(20士1)笔,混水出水温度恒定为(38士1)C,以 L/min流量进行放水; 88 设定热水器加热到75C,进水温度恒定为(5士1)C,混水出水温度恒定为(42士1)C,以8L/min 流量进行放水
以机器显示的洗浴时长与实际放水时长差的绝对值作为误差,取三组误差的最大值作为测量结 果值 B.2洗浴时长误差判定 B.2.1用水时洗浴时长误差判定 用水时洗浴时长误差测试结果记为c,如热水器在用水时能够显示洗浴时长,则c按如下方式 计算 试验实际放水总时长>20nmin时 a 误差<3min,c=100%; 3min<误差<5nmin,c=60% 5min<误差<10min,(c=40%; 误差>10min,c=0.
GB/T38041一2019 b)试验实际放水总时长<20min时: 误差<2min,c=100%; 2 min误差<5min,c=50%; 误差>5min,c=0. 如热水器在用水时不能显示洗浴时长,则c=0 B.2.2非用水时洗浴时长误差判定 非用水时洗浴时长误差测试结果记为d,如热水器在不用水时能够显示洗浴时长,则按如下方式 计算 试验实际放水总时长>20min时 a 误差3min,dl=100%; -3min <误差<5min,d=60%; 5 min<误差10nmin,d=40%; 误差>10min,l=0
b)试验实际放水总时长20min时 误差2min,d=100%; -2min误差5min,d=50%; -误差>5min,d=0
如热水器在不用水时不能显示洗浴时长,则d=0. B.3指示便捷性评价 指示便捷性的评价结果a=50%×c十50%×d
智能电热水器的智能化技术及GB/T38041-2019的特殊要求
随着智能家居市场的不断扩大，越来越多的消费者开始关注智能家用电器的智能化技术。其中，电热水器作为重要的家用电器之一，也在智能化领域得到了广泛应用。
智能电热水器通过加入传感器、控制器、通信模块等智能化元件，实现了远程控制、自动化控制、定时预约等功能，极大地提高了用户的使用体验。同时，智能电热水器还具有更为智能的温度控制和节能功能，可以在很大程度上降低用户的用电成本。
然而，智能电热水器的智能化技术也有一些特殊要求。例如，需要确保智能电热水器的通信模块能够稳定地连接互联网，保证远程控制的可靠性；同时还需要考虑智能电热水器的安全性和防护性，避免因为智能化元件的加入而产生的安全隐患。
这些特殊要求在GB/T38041-2019标准中得到了详细的规定。该标准对智能电热水器的通信协议、安全性能、环境适应性等方面进行了严格的要求和测试，确保智能电热水器的智能化技术符合国家安全标准，并可以保证用户的使用安全。
总之，智能电热水器的智能化技术为用户带来了更为便捷、智能、节能的使用体验，但同时也需要开发商和生产商在产品设计和制造过程中严格按照相关标准的要求，保证产品的安全和可靠性。
