储水式电热水器热水输出率测试的影响因素及不确定度
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
表 １
４ ２ ０ ０ ３ ０１ ． ９
日用 电器 ＩＥ ｔｃａ ｐｌ ｃ ｓ ｌ ｒ ｌ ｅｃ ｉ Ａｐ ｉ ｅ ａｎ
■ 技术创新 ・日用 电器
２２ 热 电偶允许误差引入 的不确定度 ．
查 找 设 备 说 明 书 知 ，图 表 记 录 仪 的 最 大 允 许 误 差 为 ±０５ Ｃ ．ｃ ，服从均 匀分布。所以图表记 录仪允许误差引入 的不确 定度
试验共进行 ６ 次重复性试验 ，测试结果如表 ｉ 所 以由重复性测试引入的标准不确定度
／ 一 ∑ ）
据公式可 以看 出， 影响热水输 出率不确定度的主要是热水质量、
热水 平均温度、冷水温 度、温控器首次 断开的储水 平均温度测 量值的不确定度。
靠 ・ ３ｇ 而 。 （） １ ｋ ７
这 里 表示 ｎ 次测试的算术平均值 ，本文 ｎ＝６ 。
三
确定不确定度 的来源
１２ 电子称允许误差 引入的不确定度 ． 查找设备说 明书 知 ，电子称的最大允许误差为 ±Ｏ １ ｋ ， ． ｇ ０５
通 过分析影响热水 输出率不确定来 源以及测试过程 及设备
所引入 的分 量不确定度 ，可以得 出，热水输 出率不确定 度的来
服从均 匀分布 。所 以电子称允许误差引入的不确定度
＝ ＝
００ ８ （ｇ ．０ ７ ｋ ）
Ｖ ｊ
源 主要 如 下 ：
（ 热水质量称量引入 １）
（ ． 重复性称量引入 １ １）
１３ 电子称最小分辨率引入的不确定度 ． 查 找设备 说 明书知 ，电子称 的最小 分辨 率为 Ｏ ０ ，所 ． １ｇ ０ ｋ 以电子称最小分辨率引入的不确定度
■ 技 术 创 新 ・ 日用 电 器
储水式 电热水器热水输 出率测 试 的影响因素及不确定度
曾峥 （ 国 电器 科 学 研 究 院 中
广 州 ５ ０ ６ ） １６３
一
刖 昂
其重要 性不言 而喻 ，而影响热水 输出率 测试 的因素 包括 热水 质量 、热水 温度、热水流 量等方面 ，本 文将着重对 储水式 电热
这里 表示热 水输 出率 ， 均温度 ， 表示冷水温度 ， 温度 ， 表示水的密度 ， Ｐ 表 示热水质量 ， 表示热水平 表示温控器首次断开的储水平均 １ 热水质量引入不确定度
１ １ 测量重复性 引入 的不确定度 ．
表示热水器的水箱额定容量 。
这其 中 ，热水器的 水箱额定容量 、水 密度为定值 ，那 么根
定度
： ：
（ ． 图表记录仪分辨率引入 ３ ３）
（ 温控器首次断开的储 水平均 温度 引入 ４） （ ． 图表记录仪允许误差引入 ４１）
’３ ／
０２ ８ （０ ．８ ７ 。
序 号 测 试 值 （ ｇ ｋ）
３ ＿３ １ ２
３ ３ １ ４ —
． ＿１ ３４ ． １ １ ． ２
出率测试 的准确度 。
效率。此外 ，由于储 水式 电热 水器的能耗 与使用 习惯 有很大的
关系 ，因此一些 以节能控制技 术开发 出来 的节能控 制装 置对节 约能源也起 到很 重要的积极 作用 ，例如高 效保温技术 、智能预 约技术 、 中温保温技术 、 分层加热技术 、 夜电技术、 变容技术等。 热水输 出率做 为衡量储水式 电热水器能效 指标 的两大参 数之一 ， 根 据 Ｇ ｌ １ － ０８《 水式 电热水器 能效限定值及能 效 Ｂ ２ ２０ 储 ５９ 等级 》标准 规定 的测试 样 机安 装方 法安装 被测 样机 。按照 Ｇ Ｂ
地１ ＝ ：０２ ８ （ ．８ ７ 。 ０
查找设备说 明书知 ，热 电偶的最大允许误差为 ±０ ｃ ，服 ．ｃ ５ 从均 匀分布 。所以热 电偶允许误差引入的不确定度
： ：
’３ ／
０２ ８ （ ） ．８ ７ 。 ｃ
＝
（ ．） ｉ２ 电子称 允许误差 引入
（１３）电子称数字分辨率 引入 ． （ 热水平均温度测量引入 ２） （． ２１）图表记录仪允许误差引入
＿（Ｏ ０ （ ｇ ） ０ ３ｋ ） ＿
Fra Baidu bibliotek
由以上分析 可以得 出，影 响热 水质量测试 的结果不确定度 主要 来源于重复性 测试所 带来 的不确定度 。
储水式 电热 水器作 为常见 的大功率 家用电器 ，其能耗指标 备受关注 ，储水式 电热水器能效相关 的技术指标主要有 ：２ ４小 时固有能耗损失 （ ４ 时固有能耗系数 Ｊ ２小 、热 水输出率 、加热
水器的热水 输出率在 测试 时热水质量 及热水温度 测量可能产生 的不确定度 因素进行分析 ，希望能提高 储水式 电热 水器热水输
（ ． 热 电偶允许误差引入 ２ ２） （ ． 图表记录仪分辨率引入 ２ ３） （ ） ３ 冷水温度测量 引入 （ ． 图表记录仪允许误差引入 ３１） （ ． 热 电偶允许 误差引入 ３ ２）
２ 热水平均温度测量引入的不确定度 ２ 图表记录仪允许误差 引入的不确定度 ． １ 查 找 设 备 说 明 书 知 ， 图 表 记 录 仪 的 最 大 允 许 误 差 为 ± ．ｃ Ｏ５ ，服从均匀分布 。所 以图表记录仪允许误 差引入的不确 ｃ
二
储水式 电热水器热水输 出率测试 的依据
Ｅｅ ｔｃ ｐｌ ｎ ｅ １日用 电 器 ｌｃ ｒ ａｌ ｉ Ａｐ ｉ ｃ ｓ ａ
２ ０ ０ ４ ０１ ． ９ ２
技术创新 ・ ｅｈｏ ｇ ｄ ｎｏａｏ Ｔｃｎ ｌ ｙ ｎ ｎｖｔｎ ｏ ａ Ｉ ｉ
Ｅ ｌ ｃ ｔ ｅ ｒ １ ａ ｌ ｃ Ａ ｐ ｌ １ ｃ ｅ ｐ ａ ｎ ｓ
２ ２０ 储水式 电热水器 能效限定值及能效等级 》 １ １－ ０８《 ５９ 标准规 定的方法设定温度和进行测量。按照标准规定的公式进行计算 ：
＝
４２ 热电偶 允许误差 引入 －） ４３ 图表记 录仪分 辨率 引入 ．）
１ ｒ ｉ： 。ｍ Ｘ
×ｌ。 。％
四 分析不确定来源及其影响
４ ２ ０ ０ ３ ０１ ． ９
日用 电器 ＩＥ ｔｃａ ｐｌ ｃ ｓ ｌ ｒ ｌ ｅｃ ｉ Ａｐ ｉ ｅ ａｎ
■ 技术创新 ・日用 电器
２２ 热 电偶允许误差引入 的不确定度 ．
查 找 设 备 说 明 书 知 ，图 表 记 录 仪 的 最 大 允 许 误 差 为 ±０５ Ｃ ．ｃ ，服从均 匀分布。所以图表记 录仪允许误差引入 的不确 定度
试验共进行 ６ 次重复性试验 ，测试结果如表 ｉ 所 以由重复性测试引入的标准不确定度
／ 一 ∑ ）
据公式可 以看 出， 影响热水输 出率不确定度的主要是热水质量、
热水 平均温度、冷水温 度、温控器首次 断开的储水 平均温度测 量值的不确定度。
靠 ・ ３ｇ 而 。 （） １ ｋ ７
这 里 表示 ｎ 次测试的算术平均值 ，本文 ｎ＝６ 。
三
确定不确定度 的来源
１２ 电子称允许误差 引入的不确定度 ． 查找设备说 明书 知 ，电子称的最大允许误差为 ±Ｏ １ ｋ ， ． ｇ ０５
通 过分析影响热水 输出率不确定来 源以及测试过程 及设备
所引入 的分 量不确定度 ，可以得 出，热水输 出率不确定 度的来
服从均 匀分布 。所 以电子称允许误差引入的不确定度
＝ ＝
００ ８ （ｇ ．０ ７ ｋ ）
Ｖ ｊ
源 主要 如 下 ：
（ 热水质量称量引入 １）
（ ． 重复性称量引入 １ １）
１３ 电子称最小分辨率引入的不确定度 ． 查 找设备 说 明书知 ，电子称 的最小 分辨 率为 Ｏ ０ ，所 ． １ｇ ０ ｋ 以电子称最小分辨率引入的不确定度
■ 技 术 创 新 ・ 日用 电 器
储水式 电热水器热水输 出率测 试 的影响因素及不确定度
曾峥 （ 国 电器 科 学 研 究 院 中
广 州 ５ ０ ６ ） １６３
一
刖 昂
其重要 性不言 而喻 ，而影响热水 输出率 测试 的因素 包括 热水 质量 、热水 温度、热水流 量等方面 ，本 文将着重对 储水式 电热
这里 表示热 水输 出率 ， 均温度 ， 表示冷水温度 ， 温度 ， 表示水的密度 ， Ｐ 表 示热水质量 ， 表示热水平 表示温控器首次断开的储水平均 １ 热水质量引入不确定度
１ １ 测量重复性 引入 的不确定度 ．
表示热水器的水箱额定容量 。
这其 中 ，热水器的 水箱额定容量 、水 密度为定值 ，那 么根
定度
： ：
（ ． 图表记录仪分辨率引入 ３ ３）
（ 温控器首次断开的储 水平均 温度 引入 ４） （ ． 图表记录仪允许误差引入 ４１）
’３ ／
０２ ８ （０ ．８ ７ 。
序 号 测 试 值 （ ｇ ｋ）
３ ＿３ １ ２
３ ３ １ ４ —
． ＿１ ３４ ． １ １ ． ２
出率测试 的准确度 。
效率。此外 ，由于储 水式 电热 水器的能耗 与使用 习惯 有很大的
关系 ，因此一些 以节能控制技 术开发 出来 的节能控 制装 置对节 约能源也起 到很 重要的积极 作用 ，例如高 效保温技术 、智能预 约技术 、 中温保温技术 、 分层加热技术 、 夜电技术、 变容技术等。 热水输 出率做 为衡量储水式 电热水器能效 指标 的两大参 数之一 ， 根 据 Ｇ ｌ １ － ０８《 水式 电热水器 能效限定值及能 效 Ｂ ２ ２０ 储 ５９ 等级 》标准 规定 的测试 样 机安 装方 法安装 被测 样机 。按照 Ｇ Ｂ
地１ ＝ ：０２ ８ （ ．８ ７ 。 ０
查找设备说 明书知 ，热 电偶的最大允许误差为 ±０ ｃ ，服 ．ｃ ５ 从均 匀分布 。所以热 电偶允许误差引入的不确定度
： ：
’３ ／
０２ ８ （ ） ．８ ７ 。 ｃ
＝
（ ．） ｉ２ 电子称 允许误差 引入
（１３）电子称数字分辨率 引入 ． （ 热水平均温度测量引入 ２） （． ２１）图表记录仪允许误差引入
＿（Ｏ ０ （ ｇ ） ０ ３ｋ ） ＿
Fra Baidu bibliotek
由以上分析 可以得 出，影 响热 水质量测试 的结果不确定度 主要 来源于重复性 测试所 带来 的不确定度 。
储水式 电热 水器作 为常见 的大功率 家用电器 ，其能耗指标 备受关注 ，储水式 电热水器能效相关 的技术指标主要有 ：２ ４小 时固有能耗损失 （ ４ 时固有能耗系数 Ｊ ２小 、热 水输出率 、加热
水器的热水 输出率在 测试 时热水质量 及热水温度 测量可能产生 的不确定度 因素进行分析 ，希望能提高 储水式 电热 水器热水输
（ ． 热 电偶允许误差引入 ２ ２） （ ． 图表记录仪分辨率引入 ２ ３） （ ） ３ 冷水温度测量 引入 （ ． 图表记录仪允许误差引入 ３１） （ ． 热 电偶允许 误差引入 ３ ２）
２ 热水平均温度测量引入的不确定度 ２ 图表记录仪允许误差 引入的不确定度 ． １ 查 找 设 备 说 明 书 知 ， 图 表 记 录 仪 的 最 大 允 许 误 差 为 ± ．ｃ Ｏ５ ，服从均匀分布 。所 以图表记录仪允许误 差引入的不确 ｃ
二
储水式 电热水器热水输 出率测试 的依据
Ｅｅ ｔｃ ｐｌ ｎ ｅ １日用 电 器 ｌｃ ｒ ａｌ ｉ Ａｐ ｉ ｃ ｓ ａ
２ ０ ０ ４ ０１ ． ９ ２
技术创新 ・ ｅｈｏ ｇ ｄ ｎｏａｏ Ｔｃｎ ｌ ｙ ｎ ｎｖｔｎ ｏ ａ Ｉ ｉ
Ｅ ｌ ｃ ｔ ｅ ｒ １ ａ ｌ ｃ Ａ ｐ ｌ １ ｃ ｅ ｐ ａ ｎ ｓ
２ ２０ 储水式 电热水器 能效限定值及能效等级 》 １ １－ ０８《 ５９ 标准规 定的方法设定温度和进行测量。按照标准规定的公式进行计算 ：
＝
４２ 热电偶 允许误差 引入 －） ４３ 图表记 录仪分 辨率 引入 ．）
１ ｒ ｉ： 。ｍ Ｘ
×ｌ。 。％
四 分析不确定来源及其影响